[發明專利]一種基于衛星三線陣CCD影像的云頂高度反演方法

有效

• 申請號: 201310196951.6
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103308031A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 嚴衛;馬爍;黃云仙;王蕊;陸文
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉;朱顯國

技術領域

本發明屬于遙感技術領域，特別是一種基于衛星三線陣CCD影像的云頂高度反演方法。

背景技術

云頂高度信息可通過主動遙感或被動遙感獲取。在主動遙感中，毫米波測云雷達CloudSat可精確探測云頂高度，但是其探測范圍小。在被動遙感中，云頂高度反演方法主要有近似法、氣候學方法、窗區通道溫度方法、多通道測云高、二氧化碳(CO₂)多通道方法、立體觀測法等。前五種方法對云頂高進行反演時，需借助諸如云發射率、大氣溫濕廓線等間接測量量，這些測量量的誤差會給云頂高反演精度帶來較大影響，誤差普遍在1～3km[Hasler?A?F,Stereographic?observations?from?geosynchronous?satellites:an?important?new?tool?for?the?atmospheric?sciences.Bulletin?of?the?American?Meteorological?Society,1981,62:194-212.]。立體觀測法使用幾何學和攝影測量學直接獲得云頂高度，不受間接測量的影響，并且立體觀測法使用衛星的立體觀測資料，分辨率更高，觀測范圍更廣，因此研究用立體觀測法計算云頂高度具有重要意義。

在立體觀測法中，相機可采用單星觀測模式和雙星聯合觀測模式，而單星觀測模式又可以進一步分為單星單相機畫幅式觀測模式、單星單相機三線陣探測器觀測模式、單星多相機觀測模式。由于三條線陣成像時具備相同的鏡頭參數與一組具備剛性幾何關系的內方位元素，同時大幅度的降低了系統的研制難度與整機重量，所以在測高方面，單星單相機三線陣相對其他單星探測方式有一定優勢。但是，在利用衛星三線陣CCD影像探測云頂高的過程中，云的移動給測高精度帶來較大影響，見附圖1[黃云仙,馬爍,白衡.立體觀測法探測云頂高度的誤差分析.紅外與毫米波學報),2012,31(4):43-48]。目前，針對衛星三線陣CCD影像探測云頂高的具體反演方法還未見報道，因此，需要尋找一種基于衛星三線陣CCD影像的云頂高度反演方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于衛星三線陣CCD影像的云頂高度反演方法，利用連續靜止衛星云圖與衛星三線陣CCD影像相結合對云頂高度進行反演。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于衛星三線陣CCD影像的云頂高度反演方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1、在前視影像中選取所要匹配的云區域；

步驟2、利用交叉相關方法對前視影像和后視影像進行影像匹配，獲取同名像點或立體像對；所述的交叉相關方法所用公式為：