[發明專利]一種大氣中灰霾總量的遙感測算方法及裝置

有效

• 申請號: 201710244393.4
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106950574B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 李令軍;張大偉;李倩;王新輝;荊紅衛
• 申請（專利權）人: 北京市環境保護監測中心
• 主分類號: G01S17/95
• 分類號: G01S17/95
• 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: 張海洋

本發明提供了一種大氣中灰霾總量的遙感測算方法及裝置，包括：獲取選定的灰霾污染區域的衛星觀測圖像；根據衛星的不同波段對應的被測目標識別判據，識別所述衛星觀測圖像中的灰霾區域；所述被測目標識別判據至少包括灰霾識別判據；根據所述灰霾區域中的灰霾強度、灰霾區域面積、灰霾厚度以及灰霾的垂直分布廓線，確定選定的灰霾污染區域中的灰霾總量；其能夠根據衛星在不同波段對應的被測目標識別判據，實時識別灰霾污染區域并進一步計算灰霾總量，實現了灰霾污染層的垂直空間結構探測、霾污染的整層厚度探測以及霾污染的空間分布監測，能夠定量監測頻發的區域性灰霾污染且監測結果準確度較高。

技術領域

本發明涉及大氣遙感污染探測技術領域，具體而言，涉及一種大氣中灰霾總量的遙感測算方法及裝置。

背景技術

灰霾是大量顆粒污染物積聚在大氣中，引起能見度下降的空氣混濁現象。近年來，在經濟的持續高速發展過程中，工業活動以及機動車的急劇增加等因素不斷加劇我國大氣質量的惡化，高濃度大氣顆粒物及其前體物的大量排放，造成嚴重的區域性污染。近年來，城村密集的華北地區，灰霾污染頻發，且灰霾發生期間通常綿延幾十萬平方公里，對公眾健康與生活帶來極大威脅和不便。

對灰霾污染形成和相關特性的觀測和研究是有效防治大氣污染的基礎，同時也是大氣化學和氣候變化研究中不確定性很大的問題。對流層氣溶膠中的細粒子，壽命僅在一周左右，時空分布變化極大。工業化石燃燒，機動車尾氣，沙塵傳輸，生物質燃燒等局地污染與區域污染在不同氣象條件驅動下，影響著空氣質量和灰霾分布，因此，對大區域灰霾進行快速監測和定量分析具有重要的現實意義和科學價值。

由于我國復雜的氣溶膠特性和排放、擴散特征，傳統地面站點監測存在很多不確定性。由于灰霾污染層在垂直和水平方向都很可能是非均勻分布的，有限數量的地面站點不能很好地表征大區域的污染分布情況，而且單點采樣很可能高估附近源的貢獻，監測代表性較差。僅靠地面站點監測的方法很難監測頻發的區域性污染的分布范圍、變化過程、污染總量等的大尺度特征。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種大氣中灰霾總量的遙感測算方法及裝置，能夠實時識別灰霾污染區域中的灰霾區域并確定該灰霾區域的灰霾總量，其監測結果準確度較高且能夠監測頻發的區域性污染。

第一方面，本發明實施例提供了一種大氣中灰霾總量的遙感測算方法，包括：

獲取選定的灰霾污染區域的衛星觀測圖像；

根據衛星的不同波段對應的被測目標識別判據，識別所述衛星觀測圖像中的灰霾區域；所述被測目標識別判據至少包括灰霾識別判據；

根據所述灰霾區域中的灰霾強度、灰霾區域面積、灰霾厚度以及灰霾的垂直分布廓線，確定選定的灰霾污染區域中的灰霾總量。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，衛星的不同波段對應的被測目標識別判據的獲取方法，包括：

統計衛星各個波段獲取的衛星觀測圖像，組建觀測圖像樣本集；

根據不同高度層和地表覆蓋類型將所述觀測圖像樣本集進行分類，得到多個樣本區；

從多個所述樣本區中選擇目標樣本區，并分別對所述目標樣本區中的被測目標進行識別和統計，得到對應于所述衛星的各個波段的被測目標識別判據。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，根據衛星的不同波段對應的被測目標識別判據，識別所述衛星觀測圖像中的灰霾區域，包括：

根據衛星的不同波段對應的各個被測目標識別判據，識別所述衛星觀測圖像中的各個被測目標，所述被測目標至少包括：灰霾、云、亮地表和雪；

根據各個被測目標的類型，分別對識別得到的各個被測目標進行標識；