[發明專利]一種夜光遙感月度影像合成方法

有效

• 申請號: 202011105612.9
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN113570528B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 俞雷;郗曉菲;張薇;姚勇航;侯從強;趙路明;康曼
• 申請（專利權）人: 北京四象愛數科技有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 易卜

本發明公開了一種夜光遙感月度影像合成方法，屬于夜光遙感影像處理領域。首先獲取待監測區域的NPP/VIIRS日度夜光數據以及行政區劃數據。然后對日度夜光數據進行預處理，并根據行政區劃數據進行裁切，獲得待監測區域的夜光遙感柵格數據，并將其中每個像素原始DNB輻射值分別轉變成各自對應的像元亮度值DN，通過云判和目視解譯篩選無云且質量較好的K個日期對應的夜光數據，從中選取各自的目標參考區域，分別計算每個日期夜光數據的相對輻射校正系數，對不同日期的夜光數據進行分段補償處理。最后將補償后的K個日期的夜光數據，采用均值法進行月度合成處理，得到月度夜光遙感影像。本發明提高了夜光數據在重大突發事件中的應用能力，滿足宏觀經濟分析的要求。

技術領域

本發明屬于夜光遙感影像處理領域，具體涉及一種夜光遙感月度影像合成方法。

背景技術

夜光遙感數據是：利用遙感衛星在夜間獲取地表的光學影像，得到不受太陽光影響的來自城市、鄉鎮等含有持久光源的夜光數據。夜光數據不僅具備遙感數據的周期性、宏觀性和客觀性等優勢，而且經過國內外學者的廣泛研究，證明其能夠客觀的反映人類活動的軌跡和地區經濟的發展。因此夜光遙感在城市發展和演化分析、GDP等社會經濟參數估算、火災監測以及漁業研究等方面得到了廣泛應用。

目前具備全球覆蓋的夜光遙感數據包括美國國防氣象衛星計劃DMSP/OLS(Defense Meteorological Satellite Program/Operational linescan system)和美國極軌衛星NPP/VIIRS(National Polar-Orbiting Partnership/Visible InfraredImaging Radiometer Suite)。NPP/VIIRS繼承并優化了前者的微光探測能力，消除了像元飽和及溢出等問題，因此得到更廣泛的應用。

由于夜光數據具有客觀性，能夠從空間獲取地面上的所有夜間燈光，包括了居民住宅光源、小區路燈、城市道路上的照明燈光、還有商業區和工業區的燈光等。而且DMSP/OLS和NPP/VIIRS數據都是免費發布，可以直接通過網絡下載，因此國內外很多學者挖掘出夜光遙感在不同領域的應用。從1997年開始，有學者就把夜光遙感和國民生產總值進行回歸分析，發現兩者具有高度的相關性。此后夜光遙感的應用領域不斷拓展，包括人口密度、電力消費、貧困和基尼系數估算、城市化監測和演化分析、生態環境和健康效應研究以及漁業研究等方面。

目前此類研究大多是使用官方發布的年度夜光數據進行宏觀尺度的分析，通過月度數據合成篩選過濾了來自極光、火、船以及其它臨時光源的燈光影響，并且經過了全球鑲嵌處理，因此可以從較長的時間序列范圍內進行社會經濟因子估算與經濟活動監測。然而DMSP/OLS衛星在2013年已經失效，而美國地球觀測委員會在其官網也已經宣布從2019年10月起停止生產NPP/VIIRS夜光數據月度、年度合成產品，只按日提供日/DNB(Day/NightBand)夜據。目前只有美國科羅拉多礦業大學的Payne研究所提供NPP/VIIRS月度合成產品，但是其更新發布有半年左右的延遲，無法滿足最新的數據分析要求。同時美國地球觀測委員會提供的DNB數據雖然在獲取時經過了星上輻射定標，具備一定的影像間的可比性。但是由于夜光遙感數據會受到衛星平臺、載荷傳感器、以及大氣和月光等因素影響，不同日期獲取的同一地點的原始DNB輻射值還是存在較大的波動。因此無法直接使用日度的DNB數據進行應用分析研究，從而限制了NPP/VIIRS數據在重大自然災害、新冠疫情以及局部戰爭情況下的使用能力。

發明內容

本發明針對現有技術中，不能及時提供月度，年度夜光數據以及日夜DNB數據存在較大波動，不能在重大自然災害、新冠疫情以及局部戰爭情況下直接使用的問題，提出了一種夜光遙感月度影像合成方法。

所述方法包括如下步驟：

步驟一、針對待監測區域，獲取某月的NPP/VIIRS日度夜光數據；并查找該區域對應的行政區劃數據；