[发明专利]一种基于三维数据空间图像的快速云检测方法

权利要求书

1.一种基于三维数据空间图像的快速云检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、数据读取和处理，读取的数据包括：读取卫星通道观测数据、卫星地理定位信息数据、地表水陆标识信息、地面温度观测、离线静态参数；

S2、数据清洗，对步骤S1得到的原始数据进行清洗和处理，得到卫星通道上的亮温；

S3、构建三维数据空间图像，通过清洗处理后的卫星通道观测数据，构建三维数据空间特征向量；

S4、阈值的分析和确定，定义三维数据空间特征向量与云特征向量之间的空间图像距离，获取云和晴空的空间图像距离阈值以及卫星通道上的亮温与地表温度的差值阈值；

S5、快速云检测方法，分别判断三维数据空间特征向量与云特征向量之间的空间图像距离，亮温与地表温度的差值。

2.如权利要求1所述的基于三维数据空间图像的快速云检测方法，其特征在于，还包括步骤

S6、云检测结果的评估和验证。

3.如权利要求1所述的基于三维数据空间图像的快速云检测方法，其特征在于，步骤S1中，数据读取和处理具体包括如下步骤：

S11、数据读取，读取卫星通道观测数据、卫星地理定位信息数据、地表水陆标识信息数据、地面温度观测数据、离线静态参数数据；

S12、根据卫星通道观测数据得到1、9、7、3、4、5通道数据；

S13、根据卫星地理定位信息数据得到地理位置(即经纬信息)、日期、时间、太阳天顶角；

S14、根据地表水陆标识信息数据得到地表经纬处水陆标识；

S15、根据地面温度观测数据得到地表温度；

S16、根据离线静态参数数据得到相关的阈值参数；相关的阈值参数包括：晴空的空间图像距离阈值、云的空间图像距离阈值和温度差值阈值。

4.如权利要求1所述的基于三维数据空间图像的快速云检测方法，其特征在于，步骤S2中，数据清洗具体包括如下步骤：

S21、对原始数据中的卫星通道观测数据的缺省值进行清洗；

S22、对原始数据高出或者低于统计范围2％的进行剔除；

S23、对原始数据处于2％-98％范围的进行线性插值处理；

S24、对线性插值处理后数据进行(0，255)范围内归一化标准化处理；

S25、对3、4、5通道的原始计数值V进行如下处理：

BT＝V/100-273 (1)

式中，BT是卫星通道上转换后的亮温，V为3、4、5通道的原始计数值。

5.如权利要求4所述的基于三维数据空间图像的快速云检测方法，其特征在于，步骤S3中，构建三维数据空间图像具体包括如下步骤：

S31、任意选取一像元点，由步骤S24归一化标准化处理后得到的1、9、7通道数据构建的三维数据空间特征向量为：

式中，是三维数据空间特征向量；C₁，C₉，C₇分别是1，9，7通道分量；μ是1，9，7通道分量的平均值，与图像的亮度成正比，是图像的亮度特征，具体计算公式如下：

式中，C₁，C₉，C₇分别是1，9，7通道分量；

S32、任意选取一像元点，由步骤S24归一化标准化处理后得到的3、4、5通道数据构建的三维数据空间特征向量为：

式中，是三维数据空间特征向量；C₃，C₄，C₅分别是3、4、5通道分量；μ₂是3、4、5通道分量的平均值，与图像的亮度成正比，是图像的亮度特征。