干旱区生态环境知识资源中心(Arid): FY-3卫星数据云检测及分类技术研究

Arid

	FY-3卫星数据云检测及分类技术研究
	何全军; 曹静; 张月维; 赵晓利; 吴志军; 王捷纯; 翁炜霖; 徐杰
完成单位	广州气象卫星地面站
登记(发布)日期	2010
中文摘要	风云三号卫星(FY-3)是我国第二代高性能综合探测极轨气象卫星,首颗卫星FY-3A于2008年5月27日发射成功,共搭载11个传感器,具有获取全球、多谱段、三维、定量探测地表、海洋及空间环境参数的能力。可见光红外扫描辐射计(Visible and Infra-Red Radiometer,简称VIRR)是其所搭载主要探测仪器之一,具有10个通道,覆盖0.43-12.5μm波谱范围,其中既有高灵敏度的可见光通道,又有三个红外大气窗区通道,主要用途是监测全球云量,判识云的高度、类型和相态,探测海洋表面温度,监测植被生长状况和类型,监测高温火点,识别地表积雪覆盖,探测海洋水色等。VIRR作为新一代的极轨气象卫星FY-3其搭载的传感器,以前的云检测和云分类算法已不能完全适用,为了满足遥感应用及气象应用,必须寻求一种改进的或新的算法。《FY-3卫星数据云检测及分类技术研究》为广东省气象局气象科研项目,编号2008B12,其主要任务是开发基于FY-3A/VIRR传感器 L1级数据的云检测算法,能获得L2级的云检测产品,同时该产品可作为中间数据产品供其它产品开发使用;其次是在云检测产品基础上进行云分类算法的研究,并能够得到云分类产品。本项目基于阈值技术针对FY-3A/VIRR卫星数据提出一种更合理、准确率更高的云检测方案。为了避免单独的阈值技术在云检测中的误判,引入“可信度”来解决单独固定阈值对云检测的误判问题,同时将下垫面进行分为沙漠、冰雪、陆地、海岸以及水体五种生态类型,其中水体又分为浅水区和深水区、耀斑区和非耀斑区。通过多通道结合逐像元判识的方法将云覆盖信息提取出来。按照低云、中云、高云三族进行分类,另外将因对流形成的云顶高度达到或者超过高云的积雨云单独分离出来。根据不同种类的云在云顶温度、粒子组成具有较大差异,在遥感数据中所反映的则是云顶亮温和反射率的差异。统计分析各种云在遥感数据不同波段中的分布特征,统计各种云类的变化的临界阈值,在云分类算法完成的基础上采用适合业务化运行的决策树分类方法实现卫星影像的云分类及云相态判识方案。本项目最终将FY-3A/VIRR的L1数据处理为包括晴空可信度、云掩模、云分类以及云相态等四种数据在内的L2级产品。由于云检测是开发其他产品的基础,因此我们目前的关注和应用重点是云检测产品。通过对我们开发的云检测产品和VIRR的标准云检测产品进行比较,结果表明我们开发的云检测结果在研究区域内更符合实际情况。另外为了对比国产卫星的数据性能,将我们开发VIRR的云检测结果和同时获取的MODIS的官方云检测产品进行对比,其结果也表明我们的云检测结果和MODIS的结果一致,既说明了VIRR数据的质量可靠,又说明了我们云检测算法的准确性。目前云检测产品已被应用到海表温度业务产品中进行云覆盖的移除。
中文关键词	FY-3卫星 ; 云检测 ; 云分类
成果类型	应用技术
语种	中文
国家	中国
中图法分类号	P414.4
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001470263
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242695
推荐引用方式 GB/T 7714	何全军,曹静,张月维,等. FY-3卫星数据云检测及分类技术研究[Z]. 应用技术,2010.