[發(fā)明專利]云分類方法及設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011488861.0
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112597863A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳昊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海眼控科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/02;G06N3/08
• 代理公司: 上海百一領(lǐng)御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 王奎宇;甘章乖

本發(fā)明的目的是提供一種云分類方法及設(shè)備，通過衛(wèi)星圖像和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，同時輸入地形、晨昏線數(shù)據(jù)和標簽數(shù)據(jù)的重要信息，綜合考慮到地形數(shù)據(jù)、晨昏線數(shù)據(jù)、標簽數(shù)據(jù)對云狀的影響，共同訓練出一個可在夜晚和白天通用的，且能考慮到不同地形影響的衛(wèi)星圖像反演云狀模型，能夠更高效和準確的完成全天候的云狀產(chǎn)品輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機領(lǐng)域，尤其涉及一種云分類方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

氣象觀測是氣象工作的基礎(chǔ)，地面氣象觀測是氣象觀測的重要組成部分。而天空中云的觀測是地面觀測的重要部分之一，云的準確無誤的觀測對飛機航行、人工影響天氣(人工影響天氣是指為避免或者減輕氣象災害，合理利用氣候資源，在適當條件下通過科技手段對局部大氣的物理過程進行人工影響，實現(xiàn)增雨(雪)、防雹、消雨、消霧、防霜等目的的活動)和天氣預報都有重要意義。

天空中云的觀測，包括云狀、云量和云高的觀測。云量是指云遮蔽天空視野的成數(shù)，云高是指云底距離觀測站的垂直高度。如果有條件可通過云幕球、激光測云儀等進行實測云高，否則可通過目測和經(jīng)驗公式等估測云高。然而唯有云狀的觀測為最不易掌握。因為云的演變是千變?nèi)f化的，幾分鐘前的某種云狀，幾分鐘后就有可能發(fā)展變化為另一種云狀。并且云狀的變化受到當時天氣條件等多方面的影響，如天空中風速的大小、天空中對流、亂流、水汽含量、逆溫層、局地環(huán)流變化及大范圍天氣系統(tǒng)變化等諸多因素的影響，使得天空中云狀的變化難以捕捉和確認。如何準確無誤的取準天空中的每一種云狀，這就需要觀測員的綜合判斷能力。

然而，一方面人為的判斷容易受主觀影響，另一方面，人力有窮盡時，器材也有不方便安裝的時候，比如海上和無人區(qū)等。這個時候想要獲取局地的準確云狀就是一個極大的問題。所以，國際上目前比較通用的方法是通過氣象衛(wèi)星云圖反演云狀產(chǎn)品，通過1982年建立的國際衛(wèi)星云氣候計劃(ISCCP)制定的標準，通過閾值法確定遙感圖像上的云狀。然而這種方法也存在幾點不足：

1.該方法需要可見光的輔助，基本只在有可見光通道即白天的時候才能較為準確的輸出結(jié)果。

2.由于閾值的選取一般較為固定，不能很好的考慮到不同地形的影響，從而對于高原或者盆地等容易產(chǎn)生較大偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種云分類方法及設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種云分類方法，該方法包括：

獲取各組初始數(shù)據(jù)，每組初始數(shù)據(jù)包括：樣本衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)及其對應的地形數(shù)據(jù)、晨昏線數(shù)據(jù)和標簽數(shù)據(jù)；

對每組初始數(shù)據(jù)進行預處理，以得到預處理后的各組訓練數(shù)據(jù)；

將預處理后的各組訓練數(shù)據(jù)輸入模型進行訓練，以得到訓練完成的模型；

將一組待檢測數(shù)據(jù)輸入到訓練完成的模型中，以得到待檢測數(shù)據(jù)對應的云狀類別，其中，每組待檢測數(shù)據(jù)包括：待檢測的衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)及其對應的地形數(shù)據(jù)和晨昏線數(shù)據(jù)。

進一步的，上述方法中，每組初始數(shù)據(jù)中的樣本衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)采用衛(wèi)星云圖中的監(jiān)測下層云霧、監(jiān)測中層水汽、監(jiān)測地表溫度及監(jiān)測云的圖像和海面水溫的四個通道的數(shù)據(jù)；每組待檢測數(shù)據(jù)中的待檢測的衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)采用衛(wèi)星云圖中的監(jiān)測下層云霧、監(jiān)測中層水汽、監(jiān)測地表溫度及監(jiān)測云的圖像和海面水溫的四個通道的數(shù)據(jù)；

每組初始數(shù)據(jù)中的樣本衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)對應的地形數(shù)據(jù)包括：對應的水陸數(shù)據(jù)和海拔高度數(shù)據(jù)，其中，所述水陸數(shù)據(jù)包括陸地或水面數(shù)據(jù)；每組待檢測數(shù)據(jù)中的待檢測的衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)對應的地形數(shù)據(jù)包括：對應的水陸數(shù)據(jù)和海拔高度數(shù)據(jù)，其中，所述水陸數(shù)據(jù)包括陸地或水面數(shù)據(jù)；

每組初始數(shù)據(jù)中的樣本衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)對應的晨昏線數(shù)據(jù)包括：對應的以晨昏線為分界線生成的白天和黑夜數(shù)據(jù)；每組待檢測數(shù)據(jù)中的待檢測的衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)對應的晨昏線數(shù)據(jù)包括：對應的以晨昏線為分界線生成的白天和黑夜數(shù)據(jù)；