[发明专利]一种基于H8/AHI的晨昏陆地雾快速提取方法、装置、介质及设备

说明书

本发明公开了一种基于H8/AHI的晨昏陆地雾快速提取方法、装置、介质及设备，该方法首先利用低太阳高度角地表去除指数去除影像中低太阳高度角区域的地表、近晨昏线高斯混合地表去除模型去除晨昏线区域的地表，传统夜间雾检测算法去除夜间区域的地表，再结合低云检测指数去除影像中的低云，传统去云方法去除影像中的中高云，将低太阳高度角区域的地表去除结果、晨昏线附近区域的地表去除结果分别与低云去除结果、中高云去除结果取交集，获得低太阳高度角区域和近晨昏区域雾检测结果，再与夜间区域的地表去除结果取并集，获得遥感影像中晨昏时刻雾检测结果，实现大范围晨昏陆地雾检测。本发明能准确、高效快速实现晨昏陆地雾提取。

技术领域

本发明涉及环境监测与气象预报领域，特别涉及一种基于H8/AHI的晨昏陆地雾快速提取方法、装置、介质及设备。

背景技术

晨昏时刻太阳高度角较低，地表气温降低，相对高的水汽含量导致该时刻极易发生雾。雾的出现极大降低了地面能见度，严重影响人们的出行和交通安全，因此晨昏时刻雾实时动态监测及预报对人们日常出行具有十分重要的意义。传统雾检测以气象观测站点实测数据为主，具有较低的时间和空间分辨率，很难捕捉到雾的分布和动态变化特征。随着遥感卫星技术的快速发展，静止气象卫星覆盖范围广、时间分辨率高为开展浓雾近实时动态监测提供了良好的数据源，日本第三代静止卫星葵花8号(Himawari-8)具有高时间分辨率(10min获取一副全盘影像)、高空间分辨率(500米)及高光谱分辨率(16个通道)等特征，可更好的捕捉雾的生消发展变化特征，为晨昏时刻雾近实时动态监测提供了一个良好的数据源。

目前对陆地雾遥感识别技术的研究主要集中在白天和夜间，对黎明和黄昏时间的研究相对较少。然而，雾多发生在黎明和黄昏，这一时期其光谱特征与白天和夜间具有较大的不同。因此，白天和夜间的陆地雾遥感检测技术已不再适用。另受遥感数据时间分辨率、资金、设备等因素的影响，纵观国内外雾检测研究现状，晨昏时刻雾近实时准确快速提取仍有一定困难。相比以往静止气象卫星，H8/AHI数据独特的特性为雾近实时快速提取提供了良好的数据源，为实现大面积雾的实时检测，为人类经济发展和社会活动有序进行提供数据支持，因此发明一种基于H8/AHI的晨昏陆地雾检测算法减少因雾造成的财产和生命损失是十分必要和迫切的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种基于H8/AHI的晨昏陆地雾快速提取方法、装置、介质及设备，能快速、准确地检测晨昏陆地雾，减少因雾造成的财产和生命损失。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，一种基于H8/AHI的晨昏陆地雾快速提取方法，包括以下步骤：

步骤1：针对晨昏时刻遥感影像的地表特征，采用三种方法进行地表去除，获得去除地表后的低太阳高度角区域、夜间区域和近晨昏区域的检测结果；

利用低太阳高度角地表去除指数针对晨昏时刻遥感影像中的低太阳高度角区域进行地表去除；

利用夜间雾与地表的亮温差针对晨昏时刻遥感影像中的夜间区域进行地表去除；

通过构建近晨昏线高斯混合模型，针对晨昏时刻遥感影像中晨昏线附近区域，进行地表去除；

晨昏时刻遥感影像不同的区域，地表特征不同，采用不同的方法，可以高效的去除各区域中的地表；

步骤2：利用低云检测指数，对晨昏时刻遥感影像进行低云去除；

步骤3：利用中高云与雾的光谱特征和纹理特征差异，依次对晨昏时刻遥感影像中的冰云、薄卷云和纹理复杂的中高云进行去除；

步骤4：将步骤1中低太阳高度角区域和近晨昏区域的检测结果分别与步骤2和步骤3检测结果做乘法运算，取交集，分别获得低太阳高度角区域和近晨昏区域雾检测结果，再将低太阳高度角区域和近晨昏区域雾检测结果与步骤1中得到的夜间区域检测结果取并集，获得遥感影像中晨昏时刻雾检测结果。