[发明专利]一种基于地基云图的云底高度反演方法

摘要

本发明涉及一种基于地基云图的云底高度反演方法，包括：(1)选点部署两台全天空成像仪，设置两者的视场角不大于130°，并使两者同步观测且观测到的地基云图具有重叠区域；(2)获取两者同步观测到的地基云图，并对这两张地基云图进行图像匹配，选出两者差异最小的重叠区域；(3)针对匹配选出重叠区域中的云团，利用几何关系对其云底高度进行反演，得到反演结果。相较现有反演方法所基于的从云顶观测得到的卫星云图，本发明地基云图为全天空成像仪从地面观测得到，也就是从云底观测得到，这提高了云底高度反演结果的准确度，特别是对厚云和低云来说，效果更为显著。另外也拓展了全天空成像仪的应用范围。

主权项

1.一种基于地基云图的云底高度反演方法，其特征在于，该方法包括：/n(1)选点部署两台全天空成像仪，设置两者的视场角不大于130°，并使两者同步观测且观测到的地基云图具有重叠区域；/n(2)获取两者同步观测到的地基云图，并对这两张地基云图进行图像匹配，选出两者差异最小的重叠区域；/n(3)针对匹配选出重叠区域中的云团，利用几何关系对其云底高度进行反演，得到反演结果；/n所述步骤(3)包括：/n记d_t为两台全天空成像仪TSI1和TSI2之间的距离，θ₁、θ₂分别为云底任一点P反射到TSI1和TSI2上对应的天顶角，γ₁、γ₂分别为点P在TSI1和TSI2成像范围内的方位角，r_S1、r_S2分别为点P到TSI1和TSI2成像范围中心的径向距离，r_I1、r_I2分别为点P到图像I和图像II中心的径向距离；/n记点P在图像I和图像II中的坐标分别为(P_x1,P_y1)、(P_x2,P_y2)，图像中心的坐标为其中，M、N分别为图像的高和宽，则：/n(31)根据以下公式分别计算出θ₁、θ₂，γ₁、γ₂：/nθ₁＝r_I1/R_I/nθ₂＝r_I2/R_I/n /n /n(32)根据以下公式分别计算出r_S1、r_S2：/n /n /n(33)根据以下公式计算出云底高度H：/n /n