[發(fā)明專利]一種夜光遙感月度影像合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011105612.9
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN113570528B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞雷;郗曉菲;張薇;姚勇航;侯從強;趙路明;康曼
• 申請（專利權(quán)）人: 北京四象愛數(shù)科技有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 易卜

1.一種夜光遙感月度影像合成方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、針對待監(jiān)測區(qū)域，獲取某月的NPP/VIIRS日度夜光數(shù)據(jù)；并查找該區(qū)域?qū)?yīng)的行政區(qū)劃數(shù)據(jù)；

步驟二、對日度夜光數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并根據(jù)行政區(qū)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行裁切，獲得待監(jiān)測區(qū)域的夜光遙感柵格數(shù)據(jù)；

步驟201、將夜光數(shù)據(jù)的地理坐標(biāo)投影轉(zhuǎn)換成WGS84地理坐標(biāo)，同時將數(shù)據(jù)的空間分辨率重采樣為0.00416667°；

步驟202、根據(jù)行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)對夜光數(shù)據(jù)進(jìn)行鑲嵌，確保能夠覆蓋待監(jiān)測區(qū)域；

步驟203、以行政區(qū)劃矢量面數(shù)據(jù)為掩膜，對夜光數(shù)據(jù)進(jìn)行裁切，提取待監(jiān)測區(qū)域的夜光遙感柵格數(shù)據(jù)；

步驟三、將夜光遙感柵格數(shù)據(jù)中每個像素原始DNB輻射值分別轉(zhuǎn)變成各自對應(yīng)的像元亮度值DN，構(gòu)成夜光遙感DN值柵格圖像；

第i個像素的轉(zhuǎn)換公式如下；

DN_i＝Rad_i*10⁹

其中，DN_i表示第i個像素的像元亮度值，Rad_i表示原始夜光遙感柵格數(shù)據(jù)中第i個像素的原始DNB輻射值；i＝1,2,...N，N表示待監(jiān)測區(qū)域的夜光遙感柵格數(shù)據(jù)中的像素個數(shù)；

步驟四、打開夜光遙感DN值柵格圖像，通過云判和目視解譯篩選無云且質(zhì)量較好的K個日期對應(yīng)的夜光數(shù)據(jù)；

夜光數(shù)據(jù)共有K個，K表示該月份中符合篩選條件的日期數(shù)；

步驟五、從篩選后每個日期的夜光數(shù)據(jù)中，選取各自的目標(biāo)參考區(qū)域，根據(jù)參考區(qū)域的像素亮度值分別計算每個日期夜光數(shù)據(jù)的相對輻射校正系數(shù)；

具體步驟如下：

步驟501、針對每個日期的夜光數(shù)據(jù)，根據(jù)行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)選取各夜光數(shù)據(jù)中心城區(qū)，并且將圖像亮度值最大的區(qū)域作為參考區(qū)域；

步驟502、針對每個參考區(qū)域，分別計算該區(qū)域?qū)?yīng)的像素亮度值的均值C_Mean_k；

k＝1,2,...K；

步驟503、對K個亮度均值進(jìn)行大小排序，選取中值C_Mean_med作為參考值；

步驟504、利用各像素亮度值的均值C_Mean_k和中值C_Mean_med，計算各日期的C_Mean_k相對校正系數(shù)；

第k個日期的相對校正系數(shù)計算公式如下：

a_k＝C_Mean_med/C_Mean_k

步驟六、利用相對校正系數(shù)對不同日期的待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的夜光數(shù)據(jù)進(jìn)行分段補償處理；

具體步驟如下：

步驟601，打開篩選后的K個日期的夜光數(shù)據(jù)，分別計算監(jiān)測區(qū)域內(nèi)所有像素的平均值Mean_k；

步驟602，針對每個日期的夜光數(shù)據(jù)，將每個像素的DN值與平均值Mean_k進(jìn)行比較，利用相對校正系數(shù)對該日期的夜光數(shù)據(jù)進(jìn)行補償處理；

補償是指：對夜光數(shù)據(jù)中每個像素的DN值進(jìn)行更新；計算公式如下：

其中，DN_ki'表示第k個日期的夜光數(shù)據(jù)中第i個像素更新后的DN值，DN_ki表示第k個日期的夜光數(shù)據(jù)中第i個像素的原始DN值；

步驟七、將補償后的K個日期的夜光數(shù)據(jù)，采用均值法進(jìn)行月度合成處理，得到月度夜光遙感影像；

月度夜光遙感影像中每個像素的值DN_i'計算方式如下：

2.如權(quán)利要求1所述的一種夜光遙感月度影像合成方法，其特征在于，步驟四中所述的云判是指：通過檢測云區(qū)域得到云的掩膜文件，使用云層掩膜工具檢測夜光遙感DN值柵格數(shù)據(jù)；當(dāng)云區(qū)域面積超過3％，該云區(qū)域作為無效數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，不參與后續(xù)計算；

目視解譯是指：通過人眼檢查經(jīng)過云判后的夜光遙感DN值柵格圖像，將缺失的數(shù)據(jù)作為無效數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除。