[發(fā)明專利]一種基于衛(wèi)星遙感和探空廓線的積雨云監(jiān)測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210167466.5
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114580275A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施蕭;馮簫;楊查;張瀅;楊道勇;聶于棚
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63796部隊
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06K9/62;G01J5/00;G01W1/10
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉瑞東

1.一種基于衛(wèi)星遙感和探空廓線的積雨云監(jiān)測方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1、站點大氣廓線構(gòu)建

將每天高空探測的秒級溫度、濕度、壓強、高度數(shù)據(jù)在垂直方向上處理成間隔50米的逐層廓線數(shù)據(jù)；對逐層廓線數(shù)據(jù)的各層進行算術(shù)平均以及按月算術(shù)平均；利用rttov軟件對風(fēng)云四號衛(wèi)星6個紅外通道6.25um、7.10um、8.50um、10.80um、12.00um、13.50um的逐層透過率進行計算，分析各高度層次對6個紅外通道的貢獻，篩選出6.25um、7.10um、10.80um、12.00um這4個通道作為后續(xù)輻射亮溫處理的通道；

S2、衛(wèi)星產(chǎn)品處理和積雨云判別樣本選擇

對風(fēng)云四號衛(wèi)星輻射成像儀1級產(chǎn)品的4KM分辨率數(shù)據(jù)進行處理，由站點經(jīng)緯度找到4個紅外通道對應(yīng)行列號的初值，再根據(jù)相應(yīng)通道定標表將初值轉(zhuǎn)為亮溫值BT_6.25、BT_7.1、BT_10.8、BT₁₂；對風(fēng)云四號衛(wèi)星2級產(chǎn)品中的云類型CLT、云相態(tài)CLP、云頂高度CTH、云頂溫度CTT數(shù)據(jù)進行處理；在逐小時站點觀測數(shù)據(jù)庫表中找到有積雨云樣本，并提取積雨云出現(xiàn)的時間序列，做為有積雨云樣本Y_cb；在逐小時站點觀測數(shù)據(jù)庫表中找到無積雨云樣本，做為無積雨云樣本Y_no；

S3、積雨云判別因子概率計算：

BT_10.8亮溫閾值為-32℃，-32-0℃記為BT0，小于-32℃記為BT1；統(tǒng)計BT0和BT1在有積雨云樣本中的概率P(BT0|cb)和P(BT1|cb)；統(tǒng)計BT0和BT1在無積雨云樣本中的概率P(BT0|no)和P(BT1|no)；

計算高層水汽與水汽通道亮溫差(BT_6.25-7.1),并計算BT_6.25-7.1在有、無積雨云樣本中的概率密度分布函數(shù)P(BT_6.25-7.1|cb)和P(BT_6.25-7.1|no)；

計算水汽與紅外通道亮溫差(BT_7.1-10.8)，并計算BT_7.1-10.8在有、無積雨云樣本中的概率密度分布函數(shù)P(BT_7.1-10.8|cb)和P(BT_7.1-10.8|no)；

計算水汽與長波紅外通道亮溫差(BT_7.1-12)，并計算BT_7.1-12在有、無積雨云樣本中的概率密度分布函數(shù)P(BT_7.1-12|cb)和P(BT_7.1-12|no)；

計算各個云類型在有積雨云樣本中和無積雨云樣本中的概率；

計算各個云相態(tài)在有積雨云樣本中和無積雨云樣本中的概率；

計算云頂氣溫差，依據(jù)相應(yīng)月份站點逐月大氣廓線高度溫度序列，通過線性插值方法得到云頂高度處對應(yīng)的溫度，并減去云頂溫度，得到再加工的云頂氣溫差(T_kx-ct)，并計算T_kx-ct在有、無積雨云樣本中的概率密度分布函數(shù)P(T_kx-ct|cb)和P(T_kx-ct|no)；

S4、積雨云的貝葉斯分類建模

建立積雨云的貝葉斯分類建模，并約定：如果云類型或者云相態(tài)中出現(xiàn)晴空和不確定，則直接認為無積雨云；如果BT_10.8亮溫大于0℃時，則直接認為無積雨云；其他情況將衛(wèi)星監(jiān)測產(chǎn)品帶入貝葉斯分類模型得到有、無積雨云的結(jié)論。