一种风云卫星遥感影像云检测方法及系统

本发明涉及热红外遥感，特别是涉及一种风云卫星遥感影像云检测方法及系统。

背景技术：

1、云在大气辐射传输和气候环境变化中具有重要作用。由于卫星传感器易受大气密度、云层变化的影响，遥感影像上通常会存在云层遮盖区，这对影像解译和分析造成了不利影响，使影像使用率大大降低。云检测是光学遥感影像预处理的重要步骤，是后续识别、解译、分类等一系列工作的关键。受地理位置、气候、季节等多种综合因素的影响，云分布在时间和空间上具有极大的不确定性，使得云检测成为遥感影像处理中的难题。现有的云检测方法(例如纹理分析法、统计学方法等)在遥感影像云检测方面存在漏检、误检、检测精度低的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种风云卫星遥感影像云检测方法及系统，采用针对不同下垫面云像元设置不同检测条件进行云检测，能够有效降低漏检率、误检率，提高检测精度。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种fy-3d被动微波数据云下地表温度反演与验证方法，包括如下步骤：

4、从风云卫星遥感数据中获取含云影像；

5、根据所述含云影像中不同下垫面云像元的光谱特性确定所述云像元的检测光谱波段，并根据所述风云卫星遥感数据的通道特性，确定所述检测光谱波段对应的光谱通道反射率；

6、基于所述光谱通道反射率与设定的阈值确定检测条件，得到云检测结果。

7、进一步的，所述从风云卫星遥感数据中获取含云影像，包括：

8、对所述风云卫星遥感数据进行预处理；

9、通过目视解译从经过预处理的所述风云卫星遥感数据中获取所述含云影像。

10、进一步的，所述根据所述含云影像中不同下垫面云像元的光谱特性确定所述云像元的检测光谱波段，并根据所述风云卫星遥感数据的通道特性，确定所述检测光谱波段对应的光谱通道反射率，包括：

11、所述云像元为日间云，所述日间云对应的检测光谱波段为可见光0.65μm波段，对应的光谱通道反射率用r3表示；

12、所述云像元为日间云，所述日间云对应的检测光谱波段为第3波段，对应的光谱通道反射率用r3表示；

13、所述云像元为水汽中的云，所述水汽中的云对应的检测光谱波段为第3波段与第4波段，对应的光谱通道反射率分别用r3和r4表示；

14、所述云像元为雪中的云，所述雪中的云对应的检测光谱波段为第3波段与第6波段，对应的光谱通道反射率分别用r3和r6表示；

15、所述云像元为卷云，所述卷云对应的检测光谱波段为第5波段，对应的光谱通道反射率用r5表示。

16、进一步的，所述基于所述光谱通道反射率与设定的阈值确定检测条件，得到云检测结果，包括：

17、如果r3大于阈值a，则检测为日间云；

18、基于r3和r4，得到归一化云指数ndci表示如下：

19、

20、如果所述归一化云指数ndci大于阈值b，则检测为水汽中的云；

21、基于r3和r6，得到归一化雪指数ndsi公式如下所示：

22、

23、如果所述归一化雪指数大于阈值c，则检测为雪中的云；

24、如果r5大于阈值f，则检测为卷云。

25、进一步的，所述方法还包括：

26、利用紫光波段修正轮廓线误判为云的情况，利用可见光波段去修正水体误判为云的情况。

27、进一步的，所述方法还包括：

28、根据所述含云影像中不同下垫面云像元的光谱特性确定所述云像元的检测光谱波段，并根据所述检测光谱波段对应的亮温，进行云检测。

29、进一步的，所述根据所述含云影像中不同下垫面云像元的光谱特性确定所述云像元的检测光谱波段，并根据所述检测光谱波段对应的亮温，进行云检测，包括：

30、所云像元为薄云，所述薄云的检测光谱段为第24波段和第25波段，利用第24波段和第25波段的亮温差bt11-bt12来检测薄云；

31、所云像元为低空云，所述低空云的检测光谱段为第24波段和第20波段，利用第24波段和第20波段的亮温差bt11-bt3.9来检测低空云。

32、本发明还提供一种风云卫星遥感影像云检测系统，包括：

33、第一获取模块，用于从风云卫星遥感数据中获取含云影像；

34、第一确定模块，用于根据所述含云影像中不同下垫面云像元的光谱特性确定所述云像元的检测光谱波段，并根据所述风云卫星遥感数据的通道特性，确定所述检测光谱波段对应的光谱通道反射率；

35、第一检测模块，用于基于所述光谱通道反射率与设定的阈值确定检测条件，得到云检测结果。

36、进一步的，所述系统还包括：

37、第一修正模块，用于利用紫光波段修正轮廓线误判为云的情况，利用可见光波段去修正水体误判为云的情况。

38、进一步的，所述系统还包括：

39、第二检测模块，用于根据所述含云影像中不同云像元的光谱特性确定所述云像元的检测光谱波段，并根据所述检测光谱波段对应的亮温，进行云检测。

40、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的风云卫星遥感影像云检测方法及系统，根据含云影像中不同云像元的光谱特性确定云像元的检测光谱波段，并根据风云卫星遥感数据的通道特性，确定检测光谱波段对应的光谱通道反射率；然后基于光谱通道反射率与设定的阈值确定检测条件，得到云检测结果；可见，本发明基于不同的云像元的光谱通道反射率确定不同的检测条件，实现了多光谱综合阈值分析，进行云检测时，可以使误检率与漏检率更低，准确率更高。

技术特征：

1.一种风云卫星遥感影像云检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的风云卫星遥感影像云检测方法，其特征在于，所述从风云卫星遥感数据中获取含云影像，包括：

3.根据权利要求1所述的风云卫星遥感影像云检测方法，其特征在于，所述根据所述含云影像中不同下垫面云像元的光谱特性确定所述云像元的检测光谱波段，并根据所述风云卫星遥感数据的通道特性，确定所述检测光谱波段对应的光谱通道反射率，包括：

4.根据权利要求3所述的风云卫星遥感影像云检测方法，其特征在于，所述基于所述光谱通道反射率与设定的阈值确定检测条件，得到云检测结果，包括：

5.根据权利要求1所述的风云卫星遥感影像云检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的风云卫星遥感影像云检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的风云卫星遥感影像云检测方法，其特征在于，所述根据所述含云影像中不同下垫面云像元的光谱特性确定所述云像元的检测光谱波段，并根据所述检测光谱波段对应的亮温，进行云检测，包括：

8.一种风云卫星遥感影像云检测系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的风云卫星遥感影像云检测系统，其特征在于，所述系统还包括：

10.根据权利要求8所述的风云卫星遥感影像云检测系统，其特征在于，所述系统还包括：

技术总结
本发明涉及热红外遥感技术领域，提供了一种风云卫星遥感影像云检测方法及系统，其中，所述方法包括：从风云卫星遥感数据中获取含云影像；根据所述含云影像中不同下垫面云像元的光谱特性确定所述云像元的检测光谱波段，并根据所述风云卫星遥感数据的通道特性，确定所述检测光谱波段对应的光谱通道反射率；基于所述光谱通道反射率与设定的阈值确定检测条件，得到云检测结果。本发明针对不同云像元设置不同检测条件进行云检测，能够有效降低漏检率、误检率，提高检测精度。

技术研发人员：张霞,尚国琲,孙铭浩,胡永翔,严正红,高雨馨,张策
受保护的技术使用者：河北地质大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12