[發明專利]一種適用于被動微波資料的廣義RI指數頻率干擾檢測及訂正方法

有效

• 申請號: 201811287006.6
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109470364B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 吳瑩;錢博;王振會
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開一種適用于被動微波資料的廣義RI指數頻率干擾檢測及訂正方法，屬于大氣微波遙感技術領域。包括數據讀取、地球表面分類、數據檢測、干擾區域訂正、信息分析和顯示；數據讀取對星載微波輻射計觀測數據進行讀取并進行通道分離處理，地球表面分類是對全球的微波亮溫數據按無積雪覆蓋陸地表面、冰雪覆蓋表面和洋面分類，數據檢測是對分組的微波亮溫數據計算廣義RI指數并據其大小檢測干擾信號的分布；干擾區域訂正計算受干擾通道的預期亮溫值，定量給出訂正后亮溫的分布；信息分析和顯示對上述各部分的輸出信息進行判斷、標記、處理、顯示和存儲。具有用一個通用檢測方法檢測不同地球表面類型，方法簡單，計算量小，適用性好等優點。

技術領域

本發明涉及一種適用于被動微波資料的廣義RI指數頻率干擾檢測及訂正方法，屬于大氣微波遙感技術領域。

背景技術

微波觀測資料可以提供各種天氣條件下的陸表和大氣信息，星載被動微波傳感器在數值天氣預報模式及資料同化中占有愈來愈重要的地位。然而，低頻微波通道被各種主動和被動遙感探測占據，例如通信衛星、天氣和軍用雷達、GPS信號，移動電話等，這使得衛星微波輻射計接收的信息除了來自真實地表的熱輻射信號，還疊加了來自主動傳感器的信號或表面反射的輻射信號，稱為無線電頻率干擾。由于強的無線電頻率干擾信號很容易淹沒相對較弱的地表的熱發射輻射，無線電頻率干擾會使局地觀測亮溫高于正常值范圍，從而對衛星觀測數據造成污染，進而導致較大的反演誤差。因此，無線電頻率干擾在主動及被動微波遙感探測領域已成為越來越嚴重的問題而且，未來的傳感器為了實現特定的觀測目標，通道頻率仍需要使用這些不受保護的波段，所以很多學者對星載微波輻射計的無線電頻率干擾識別做了大量的研究，提出了一系列識別方法。提高無線電頻率干擾識別的準確性，對評價微波數據反演地表參數的精度，以及提高星載微波資料在陸面過程模式及資料同化中的利用率等諸多方面的研究，都具有非常重要的意義。

以往的研究開發了各種各樣的檢測星載微波輻射計資料中無線電頻率干擾信號的方法。Li等(2004)最初提出了用頻譜差法來檢測無線電頻率干擾，確定了AMSR-E在C和X波段的觀測值中無線電頻率干擾信號的強度和分布范圍，隨后進一步提出了用主成分分析法來分析陸地區域的無線電頻率干擾分布特征；Njoku等(2005)提出了統計平均值和標準差分析法，得出的研究結果是AMSR-E在6.925GHz和10.67GHz通道受無線電頻率干擾影響的區域分別處于不同的地理位置；Li等(2006)接著又提出了可以用多通道回歸算法來識別WindSat數據中分布于洋面上的無線電頻率干擾信號；Lacava等(2016)用多時相法分析了AMSR-E C波段的陸面無線電頻率干擾；Zou等(2012)提出用主成分分析法可以檢測MWRI陸地表面的無線電頻率干擾分布；Zhao等(2013)改進了主成分分析法，提出用雙主成分分析法分析WindSat資料在積雪覆蓋地區的無線電頻率干擾分布；官莉等(2014)提出可用簡化的主成分分析法對歐洲陸地區域的AMSR-E無線電頻率干擾進行檢測。而對于多樣的地表覆蓋狀況，不同檢測方法的效果對不同的地表狀況有局限性，有的甚至完全不適用于另一種地表狀況。因此，需要一種適用于被動微波資料頻率干擾的廣義RI指數檢測方法，從而在晴空/有云大氣狀況下，針對多種地球表面類型，對多種星載微波傳感器資料中的無線電頻率干擾進行檢測。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術只能檢測某一種傳感器或某一兩種表面類型的無線電頻率干擾，對不同的地表狀況有局限性的缺點，提出一種適用于被動微波資料的廣義RI指數頻率干擾檢測及訂正方法，通過計算廣義RI指數，獲得地球表面的無線電頻率干擾信號的分布和強度，并訂正受干擾微波觀測資料，克服檢測的局限性。