[發明專利]一種沙塵暴監測方法及裝置

有效

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

技術領域

本發明涉及天氣狀態測量儀器領域，具體而言，涉及一種沙塵暴監測方法及裝置。

背景技術

北京及周邊區域處于半干旱半濕潤過渡地帶，降水稀少，每年或多或少都會受到沙塵天氣的影響。但沙塵生消過程往往較短，快則幾個小時慢則幾天。基于極軌衛星的沙塵監測，由于衛星每天只有兩次飛越地球表面上的同一區域，并且總是在同一時刻前后，很難連續跟蹤沙塵天氣發生、發展過程，而且極軌衛星遙感覆蓋范圍相對有限，不能滿足實時預測預警及監管的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種沙塵暴監測方法及裝置，以有效提高現有的基于衛星的沙塵暴監測的實時性和監測范圍。

第一方面，本發明實施例提供的一種沙塵暴監測方法，應用于沙塵暴監測系統，所述沙塵暴監測系統包括靜止衛星和衛星遙感信息處理器，所述衛星遙感信息處理器內預設有判定范圍，所述靜止衛星搭載有傳感器，所述方法包括：

所述衛星遙感信息處理器獲取所述傳感器采集的待監測區域的衛星遙感數據；

所述衛星遙感信息處理器判斷所述靜止衛星拍攝的衛星圖像中的每個像元的衛星遙感數據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域；

將所有被標記為沙塵暴影響區域的像元標記在所述待監測區域的衛星圖像上。

結合第一方面，本發明實施例還提供了第一方面的第一種可能實施方式，其中，所述傳感器設有10.3－11.3μm熱紅外通道IR和11.5－12.5μm分裂窗通道S，所述判定范圍包括第一閾值范圍；

所述衛星遙感數據包括所述10.3－11.3μm熱紅外通道IR采集的待監測區域的亮溫值和所述11.5－12.5μm分裂窗通道S采集的所述待監測區域的亮溫值；

所述衛星遙感信息處理器判斷所述衛星圖像中的每個像元的衛星遙感數據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域，包括：

所述衛星遙感信息處理器判斷所述衛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，若是，標記所述像元為沙塵暴影響區域，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。

結合第一方面的第一種可能實施方式，本發明實施例還提供了第一方面的第二種可能實施方式，其中，所述傳感器還設有3.5－4.0μm中紅外通道MIR，所述判定范圍還包括第二閾值范圍；

所述衛星遙感數據還包括：所述3.5－4.0μm中紅外通道MIR采集的所述待監測區域的亮溫值；

所述衛星遙感信息處理器判斷所述衛星圖像中的每個像元的衛星遙感數據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域，包括：

所述衛星遙感信息處理器判斷所述衛星圖像中的每個像元的3.5－4.0μm中紅外通道MIR采集的亮溫值與所述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二閾值范圍內，若是，標記所述像元為沙塵暴影響區域，其中，所述第二閾值范圍為MIRk－IRk＞15℃，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，MIRk表示第k個像元在3.5－4.0μm中紅外通道MIR的亮溫值。

結合第一方面的第二種可能實施方式，本發明實施例還提供了第一方面的第三種可能實施方式，其中，所述傳感器還設有6.5－7.0μm水汽通道W，所述判定范圍還包括第三閾值范圍；

所述衛星遙感數據還包括：所述6.5－7.0μm水汽通道W采集的所述待監測區域的亮溫值；

所述衛星遙感信息處理器判斷所述衛星圖像中的每個像元的衛星遙感數據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域，包括：

所述衛星遙感信息處理器判斷所述衛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域，其中，所述第三閾值范圍為IRk－Wk＞10℃，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，Wk表示第k個像元在6.5－7.0μm水汽通道W的亮溫值。