[發(fā)明專利]一種沙塵暴監(jiān)測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510161856.1
• 申請日: 2015-04-07
• 公開（公告）號: CN104730598B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 李令軍;趙文慧;姜磊;張運剛;張大偉
• 申請（專利權）人: 北京市環(huán)境保護監(jiān)測中心
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 饒錢

1.一種沙塵暴監(jiān)測方法，其特征在于，應用于沙塵暴監(jiān)測系統(tǒng)，所述沙塵暴監(jiān)測系統(tǒng)包括靜止衛(wèi)星和衛(wèi)星遙感信息處理器，所述衛(wèi)星遙感信息處理器內預設有判定范圍，所述靜止衛(wèi)星搭載有傳感器，所述方法包括：

所述衛(wèi)星遙感信息處理器獲取所述傳感器采集的待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)；

所述衛(wèi)星遙感信息處理器判斷所述靜止衛(wèi)星拍攝的衛(wèi)星圖像中的每個像元的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)是否位于所述判定范圍內，若是，標記所述像元為沙塵暴影響區(qū)域；

將所有被標記為沙塵暴影響區(qū)域的像元標記在所述待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星圖像上；

所述傳感器設有10.3－11.3μm熱紅外通道IR、11.5－12.5μm分裂窗通道S、6.5－7.0μm水汽通道W、0.55－0.90μm可見光與近紅外通道VIS，所述判定范圍包括第一閾值范圍，第三閾值范圍、第四閾值范圍和第五閾值范圍；

所述衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)包括所述10.3－11.3μm熱紅外通道IR采集的待監(jiān)測區(qū)域的亮溫值和所述11.5－12.5μm分裂窗通道S采集的所述待監(jiān)測區(qū)域的亮溫值，所述6.5－7.0μm水汽通道W采集的所述待監(jiān)測區(qū)域的亮溫值、所述0.55－0.90μm可見光與近紅外通道VIS采集的所述待監(jiān)測區(qū)域的反照率，其中，所述第一閾值范圍為IRk－Sk＜－0.7℃，其中，IRk表示第k個像元在10.3－11.3μm熱紅外通道IR的亮溫值，Sk表示第k個像元在11.5－12.5μm分裂窗通道S的亮溫值，所述第三閾值范圍為IRk－Wk＞10℃，IRk表示第k個像元在10.3－11.3μm熱紅外通道IR的亮溫值，Wk表示第k個像元在6.5－7.0μm水汽通道W的亮溫值，第四閾值范圍為0.1＜VISk＜0.3，VISk表示第k個像元在0.55－0.90μm可見光與近紅外通道VIS的反照率，所述第五閾值范圍為ΔIR≤3℃，其中，ΔIR表示尺度窗口內各像元在10.3－11.3μm熱紅外通道IR的亮溫值之差；

所述衛(wèi)星遙感信息處理器判斷所述靜止衛(wèi)星拍攝的衛(wèi)星圖像中的每個像元的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)是否位于所述判定范圍內，若是，標記所述像元為沙塵暴影響區(qū)域的步驟，包括：

所述衛(wèi)星遙感信息處理器判斷所述衛(wèi)星圖像中的每個像元的所述10.3－11.3μm熱紅外通道IR采集的亮溫值與所述11.5－12.5μm分裂窗通道S采集的亮溫值之差是否位于所述第一閾值范圍內；

當所述衛(wèi)星圖像中的每個像元的所述10.3－11.3μm熱紅外通道IR采集的亮溫值與所述11.5－12.5μm分裂窗通道S采集的亮溫值之差位于所述第一閾值范圍內時，判斷所述衛(wèi)星圖像中的每個像元的所述10.3－11.3μm熱紅外通道IR采集的亮溫值與所述6.5－7.0μm水汽通道W采集的亮溫值之差是否位于所述第三閾值范圍內，若是，標記所述像元為沙塵暴影響區(qū)域，

或者當所述衛(wèi)星圖像中的每個像元的所述10.3－11.3μm熱紅外通道IR采集的亮溫值與所述11.5－12.5μm分裂窗通道S采集的亮溫值之差位于所述第一閾值范圍內時，判斷所述衛(wèi)星圖像中的每個像元的反照率是否位于所述第四閾值范圍內，若是，標記所述像元為沙塵暴影響區(qū)域，

或者當所述衛(wèi)星圖像中的每個像元的所述10.3－11.3μm熱紅外通道IR采集的亮溫值與所述11.5－12.5μm分裂窗通道S采集的亮溫值之差位于所述第一閾值范圍內時，設定一個尺度窗口，判斷所述尺度窗口內的每個像元的所述10.3－11.3μm熱紅外通道IR采集的亮溫值之差是否位于所述第五閾值范圍內，若是，標記所述尺度窗口內的中心位置處的像元為沙塵暴影響區(qū)域。

2.根據(jù)權利要求1所述的沙塵暴監(jiān)測方法，其特征在于：

所述衛(wèi)星遙感信息處理器判斷所述衛(wèi)星圖像中的每個像元的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)是否位于所述判定范圍內，若是，標記所述像元為沙塵暴影響區(qū)域，包括：

所述衛(wèi)星遙感信息處理器將所述衛(wèi)星圖像按照第一規(guī)則進行圖像平滑處理，生成多個平滑圖像，所述第一規(guī)則包括以所述衛(wèi)星圖像的像元為中心的鄰近的N個像元組成背景圖像，將所述背景圖像的全部像元的平均值作為所述平滑圖像的像元，其中，N大于等于2；

所述衛(wèi)星遙感信息處理器判斷所述平滑圖像的每個像元的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)是否位于所述判定范圍內，若是，將所述平滑圖像的像元標記為沙塵暴影響區(qū)域；

判斷被標記為沙塵暴影響區(qū)域的所述平滑圖像的像元對應的所述背景圖像的像元的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)是否位于所述判定范圍內，若是，將所述背景圖像的像元標記為沙塵暴影響區(qū)域。