专利名称：：白天海雾的卫星遥感监测方法
技术领域：
：本发明属于卫星遥感数据处理应用
技术领域：
，具体涉及一种白天海雾的卫星遥感监测方法。
背景技术：
：海雾是发生在海洋上大气边界底层中的水汽凝结现象，垂直高度通常在200~500m。海雾发生降低了海面能见度，给船只航行、渔业生产、沿岸居民生活及军事活动带来严重的影响，常引发灾难性的事故。海雾的常规气象监测(通过在海岸或岛屿布设站点进行人工或仪器自动观测)在无人居住的海洋上难以实现，尤其是大范围的监测。随着遥感技术的发展，传感器分辨率的提高，卫星遥感作为一个稳定的监测平台，具有快速、近实时、大面积连续观测的优点，成为监测海雾事件的重要手段。自卫星发射以来，利用卫星资料监测大雾的研究己广泛开展。1973年，Hunt从理论上分析了雾/低层云在中红外和远红外波段上存在不同的发射率，其差别引起他们的亮温差。1984年，Eyre等根据Himt提出的这一理论，尝试性的开展了夜间雾/低层云识别工作，这就是现在常说的"双通道差值法"，该方法也是目前唯一一个用于业务化夜晚雾监测的方法。此后，很多研究者针对不同的卫星传感器进行了云雾识别的研究，发展了双通道差值法，但这种方法仅适合于夜晚，同时对低层云和大雾的分离识别能力较差；另外，在没有中红外通道时，这种双通道差值法也就无用武之地。白天大雾的卫星遥感监测方法以阈值法为主，差别在于阈值选取的角度不同从光谱分析角度对卫星通道辐射数据分别采样，或者通过辐射传输模式模拟数据分析云雾和其他目标物的光谱辐射特性，形成多通道阈值法来实现白天大雾的卫星监测；从图像纹理角度采用差分盒维数或计盒维数的分形维数分析，用设定的维数阈值提取雾区信息；综合光谱分析、结构分析及分形特征分析，多参数阈值完成海雾的遥感监测。种种阈值法确定的阈值多数来源于特定时间、区域的个例分析，因而不具一般性，使其在应用上难以推广；而且这些研究大多集中于陆地雾的监测，海雾的卫星监测研究也相对较少。
发明内容针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种白天海雾的卫星遥感监测方法的技术方案。所述的白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于包括如下步骤1)辐射定标对卫星数字信号进行辐射定标，获得可见光通道1、2和近红外通道3a的行星反射率及红外通道4、5的等效亮温；将定标的可见光、近红外通道反射率除以各像元点太阳天顶角的余弦，归一化至天顶方向，得到归一化的通道反射率用于后续处理；2)云地分离将海洋水域作为研究区域，通过分析可见光通道2反射率直方图确定动态阈值，去除晴空海域；3)相态判别设定物理温度阈值，定义红外分裂窗辐射相对变化参数，计算由散射角V表示的近红外通道3a反射率函数，结合冰相云系的物理和光学特性消除冰相云系；4)粒径判断不同的云雾滴粒子大小主要对近红外通道3a的反射率产生影响，对通道l、2的反射率影响较小，具体表现为含有小粒径的云系在三通道上的反射率关系满足RChl〉RCh3a〉RCh2，甚至RCh3a〉RChl〉RCh2，而大粒径的云系满足RChl〉RCh2〉RCh3a;利用这个特点关系，完成云雾区的粒径判断，去除大粒径的云系；5)图像特性分析定义空间差异值，构造空间差异分布图，区块化直接判别，并细分海雾和云相连区，再通过分形维数进行再确定，消除顶部粗糙的云系；6)高度分析以假定的湿空气绝热温度直减率-0.98K/100m，利用通道4云顶亮温和附近晴空海域亮温温差，近似计算云顶高度，保留云顶高度估计值位于0-350m的海雾区，尽可能地消除低层云系；7)修补漏点对步骤l)、步骤2)、步骤3)、步骤4)、步骤5)和步骤6)判别、判断引起的判断海雾区内麻点现象及海雾边界区漏判区域，进行粒径判别和可见光反射率再判断，尽可能恢复实属海雾的漏判点，完成漏点修补；8)监测结果输出根据像素点经纬度信息，进行等经纬度几何投影，将监测结果按PS文件和JPG图像格式输出。所述的白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于所述的步骤2)中动态阈值点的选取方法如下(Ml)扩大数据的动态范围，为后续计算减少截断误差将通道2反射率扩大10倍，使反射率数据百分比落在0-1000之间；(M2)以大间距平滑直方图，确定峰值点设平滑间距为14，以每个平滑间距内像元的个数为纵坐标值，每个平滑间距的中心为横坐标，得到大间距平滑后的直方图；求平滑后直方图的一阶差分，即直方图的变化趋势，地物群落的峰值点就落在一阶差分从正值变成负值的地方，因此将一阶差分图中第一个从正值变为负值的点设为峰值点，如果不存在，设阈值点为无效值，转到步骤(M5);(M3)以小间距平滑直方图，精确确定峰值点设平滑间距为10，求取平滑直方图的一阶差分，在步骤(M2)中己确定的峰值点附近，寻找小间距平滑直方图的一阶差分图中由正值变为负值的点，设为精确峰值点；(M4)确定动态阈值点在小间距平滑直方图的一阶差分的基础上，求直方图的二阶差分，二阶差分反映了直方图斜率的变化率；以精确峰值点加上两个小平滑间距开始，寻找二阶差分的极大值点，该极大值对应的反射率值，就是斜率变化最多的地方，设为阈值点；若无极大值点，则以首次出现零点处，设为阈值点；(M5)验证阈值点如果研究数据中整个研究区域都为云覆盖，步骤(M4)中确定的阈值点会过高，即直方图上不存在海洋水体峰值，此时确定的阈值是无效的；以25%为阈值点上限，验证阈值点的有效性，否则，阈值点设为默认值12%。所述的白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于步骤3)中所述的冰相云系的物理和光学特性的判别过程如下(Nl)物理温度判断物理性质上，温度过冷时，液态水滴不易存在，中纬度，采用不同的季节具有不同的阈值，通过通道4亮温和阈值的比对，主要去除了过冷的冰云；(N2)红外分裂窗辐射相对变化参数阈值判别将红外分裂窗通道4、5卫星观测的亮度温度转换成辐射亮度Ra山、Rad5，定义红外分裂窗辐射相对变化参数K=(Rad5-Rad4)/Rad4云滴相态为冰晶或以冰相为主的混合相态时，参数K集中在0.2-0.8范围，云滴相态为水滴或以水滴为主的混合相态时，参数K集中在0.1-0.2范围；据此，计算研究区域内每一像素点的红外分裂窗辐射相对变化参数K，消除参数K落入范围0.2-0.8的冰相云系；(N3)通道3a反射率判别冰、水在近红外通道3a存在不同的反射和吸收特性，这种差异表现为可由散射角V表示的通道3a反射率的函数与卫星观测的Rc^进行判断云位相，消除满足下式的冰相云系Rch3a<exp(-2.5+6164.2/V2)-0.04散射角v定义为180°减去入射辐射方向和接受辐射方向夹角，由太阳天顶角e0，卫星天顶角e和相对方位角4>决定，艮口v)/=180。—acos(cos(6o)cos(6)+sin(0o)sin(9)cos((p))。所述的白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于步骤5)中所述的区块化判别的方法如下(Sl)空间差异判别定义空间差异参数，即对图像上的任意一像元点，将其周围八个像元点与该像元点的辐射特征的差值，构成一个序列，取该序列的标准方差作为该像元点的空间差异值，构造空间差异分布图，分别构造出可见光通道2和红外通道4的空间差异图，将经步骤l)、步骤2)、步骤3)和步骤4)获得的初步监测结果逐区块判别区块内可见光通道2空间差异值的均值，小于1的直接将整区块判为海雾区；为消除海雾和云相连的云区块，对均值大于1的区块再通过红外通道4的空间差异图确定高值带，将判定的区域分为多个子区块，对每个子区块再逐区块判别区块内可见光通道2空间差异的均值，小于1的直接将子区块判为海雾区，大于1的再通过步骤(S2)进行判断；(S2)分形维数判断以研究区块内的通道1反射率作为Z坐标，计算其计盒分形维数；海雾顶高度变化不大，其计盒分形维数比较小，接近2，通过分形维数判断，消除计盒维数高于2.1，即顶部变化较大的云区。所述的白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于所述的通道1为0.58~0.68tim，通道2为0.7251.0tim，通道3a为1.581.64um，通道4为10.30~11.30线通道5为11.50~12.50um。上述白天海雾的卫星遥感监测方法，根据雾在地物中所属和卫星图像特点，从海雾的物理特性和图像特征出发，通过云地分离、相态判别、粒径判断、图像特征分析、高度分析和修补误漏等步骤，逐步消除晴空海域、冰相云系、大粒径云系、顶部粗糙云系、低层云系等完成白天海雾的卫星遥感自动监测；针对AV服R3/N0AA17卫星的通道设置，通过上述方法，对我国黄海、渤海海区的进行了长时间的监测，监测结果表明，使用本发明能够有效的对海雾事件进行自动监测，并清晰的给出海雾的影响覆盖范围，为海上航道航行、渔业生产、沿岸居民生活等提供气象信息服务，以减少海雾灾害。同时，AVHRR3/N0AA17卫星的通道设置比较成熟，应用较广，在一些现有卫星传感器和未来卫星传感器上也会存在相应的通道设置，因此，本发明提出的白天海雾的卫星遥感监测方法能够很好的推广应用到其它具有类似通道设置的卫星传感器上。图1为雾在地物中的所属位置示意图；图2为本发明的流程图；图3为AV服R3卫星三个通道反射率随云滴有效半径的变化曲线。具体实施例方式下面结合说明书附图对本发明作进一步说明海雾可定义为一种贴地云，云中悬浮着大量微小的水滴或冰晶，使地面能见度小于1.0km。因此，海雾具有以下几点特征(1)是一种云；(2)以液相水凝物形式存在；(3)雾滴粒径比较小；(4)下边界贴地，根据这些特性，可方便地将雾在地物中的所属位置通过图1表示出来；另外，在卫星辐射图像上，海雾区具有不同于其他云系的特征边界清晰，海雾顶部较均匀，纹理光滑。本发明根据上述雾在地物中所属和卫星图像特点，从海雾的物理特性和图像特征出发，通过云地分离、相态判别、粒径判断、图像特征分析、高度分析和修补误漏等一系列方法，逐步消除晴空海域、冰相云系、大粒径云系、顶部粗糙云系、低层云系等，最终完成白天海雾的卫星遥感自动监测，形成具有物理意义的海雾卫星遥感监测方法。如图2所示，白天海雾的卫星遥感监测方法，包括如下步骤1)辐射定标对卫星数字信号进行辐射定标，获得可见光通道1、2和近红外通道3a的行星反射率及红外通道4、5的等效亮温；将定标的可见光、近红外通道反射率除以各像元点太阳天顶角的余弦，归一化至天顶方向，得到归一化的通道反射率用于后续处理；2)云地分离从数字信号中提供的卫星观测定位数据，即像元经纬度，结合DEN高程数据，进行陆地掩模，将海洋水域作为研究区域，通过分析可见光通道2反射率直方图确定动态阈值，去除晴空海域，晴空水域和云体相比，具有较低的反射率和较高的温度，在对通道像元阵的直方图曲线分析中，通过选择海表峰值往云一侧直方图曲线斜率最大变率所在位置作为阈值来进行云地分离，该位置比直方图的谷底更适合作为区分云和地表的阈值；具体的，利用AV服R3/N0AA17卫星通道2的归一化的反射率进行直方图分析，动态阈值点选取方法如下(Ml)扩大数据的动态范围，为后续计算减少截断误差将通道2反射率扩大10倍，使反射率数据百分比落在0-1000之间；(M2)以大间距平滑直方图，确定峰值点设平滑间距为14，以每个平滑间距内像元的个数为纵坐标值，每个平滑间距的中心为横坐标，得到大间距平滑后的直方图；求平滑后直方图的一阶差分，即直方图的变化趋势，地物群落的峰值点就落在一阶差分从正值变成负值的地方，因此将一阶差分图中第一个从正值变为负值的点设为峰值点，如果不存在，设阈值点为无效值，转到步骤(M5);(M3)以小间距平滑直方图，精确确定峰值点设平滑间距为10，求取平滑直方图的一阶差分，在步骤(M2)中已确定的峰值点附近，寻找小间距平滑直方图的一阶差分图中由正值变为负值的点，设为精确峰值点；(M4)确定动态阈值点在小间距平滑直方图的一阶差分的基础上，求直方图的二阶差分，二阶差分反映了直方图斜率的变化率；以精确峰值点加上两个小平滑间距开始，寻找二阶差分的极大值点，该极大值对应的反射率值，就是斜率变化最多的地方，设为阈值点；若无极大值点，则以首次出现零点处，设为阈值点；(M5)验证阈值点如果研究数据中整个研究区域都为云覆盖，步骤(M4)中确定的阈值点会过高，即直方图上不存在海洋水体峰值，此时确定的阈值是无效的；以25%为阈值点上限，验证阈值点的有效性，否则，阈值点设为默认值12%。3)相态判别云滴相态的判别主要根据不同相态云滴的物理和光学特征，在物理理论上，液态云滴能够在-40。C的温度中存在，但在实际中，当温度在-l(TC的条件下，液态云滴(水)和固态云滴(冰晶)才有可能同时存在的；在光学性质上，液态水云和固态冰云具有不同的吸收和散射特性，使通道辐射存在差异；设定物理温度阈值，定义红外分裂窗辋射相对变化参数，计算由散射角V表示的近红外通道3a反射率函数，结合冰相云系的物理和光学特性消除冰相云系；所述的冰相云系的物理和光学特性的判别过程如下(Nl)物理温度判断物理性质上，温度过冷时，液态水滴不易存在，中纬度，采用不同的季节具有不同的阈值，通过通道4亮温和阈值的比对，主要去除了过冷的冰云；通道4亮温判断过冷云各月阈值如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>(N2)红外分裂窗辐射相对变化参数阈值判别将红外分裂窗通道4、5卫星观测的亮度温度转换成辐射亮度Rad4、Rad5，定义红外分裂窗辐射相对变化参数<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>云滴相态为冰晶或以冰相为主的混合相态时，参数K集中在0.2-0.8范围，云滴相态为水滴或以水滴为主的混合相态时，参数K集中在0.1-0.2范围；据此，计算研究区域内每一像素点的红外分裂窗辐射相对变化参数K，消除参数K落入范围0.2-0.8的冰相云系；(N3)通道3a反射率判别冰、水在近红外通道3a存在不同的反射和吸收特性，这种差异表现为可由散射角V表示的通道3a反射率的函数与卫星观测的Rchh进行判断云位相，消除满足下式的冰相云系Rch3a〈exp(画2.5+6164.2/v2)-0.04散射角v定义为180°减去入射辐射方向和接受辐射方向夹角，由太阳天顶角e。，卫星天顶角e和相对方位角4>决定，艮口\(/=180°—acos(cos(0o)cos(6)+sin(6o)sin(6)cos((p))。4)粒径判断雾滴要比云滴小，雾滴粒子的平均半径一般为5-15iim，不同的云雾滴粒子大小主要对近红外通道3a的反射率产生影响，对通道1、2的反射率影响较小，如图3所示，具体表现为含有小粒径的云系在三通道上的反射率关系满足RChl〉RCh3a〉RCh2,甚至RCh3a〉RChl〉RCh2，而大粒径的云系满足RChl〉RCh2〉RCh3a;利用这个特点关系，完成云雾区的粒径判断，去除大粒径的云系；5)图像特性分析海雾的顶部高度均匀，其在卫星图像上表现纹理光滑，同时海雾受地面的影响大，常常沿着海岸线，其边界光滑整齐清楚；而其它云系，云顶高低起伏较大而显得亮度变化也很大，云中较高处显得十分明亮，较低处则灰暗，其纹理散乱，边界不规则，从这些图像特征出发，通过定义空间差异值，构造空间差异分布图，区块化直接判别，并细分海雾和云相连区，通过分形维数进行再确定，消除顶部粗糙的云系，所述的区块化判别的方法如下(Sl)空间差异判别海雾雾顶平滑，使得相邻像素点间的辐射差异较小，同时雾区和周围背景辐射差异较大，表现为边界整齐清楚；为了表现海雾的这一空间特征，定义空间差异参数，即对图像上的任意一像元点，将其周围八个像元点与该像元点的辐射特征的差值，构成一个序列，取该序列的标准方差作为该像元点的空间差异值，构造空间差异分布图，分别构造出可见光通道2和红外通道4的空间差异图，将经步骤l)、步骤2)、步骤3)和步骤4)获得的初步监测结果逐区块判别区块内可见光通道2空间差异值的均值，小于1的直接将整区块判为海雾区；为消除海雾和云相连的云区块，对均值大于1的区块再通过红外通道4的空间差异图确定高值带，将判定的区域分为多个子区块，对每个子区块再逐区块判别区块内可见光通道2空间差异的均值，小于1的直接将子区块判为海雾区，大于l的再通过步骤(S2)进行判断；(S2)分形维数判断分形维数用于判断顶部高度变化较大的云区，在分形维数计算中，我们不采用图像灰度值，而是以研究区块内的通道1反射率作为z坐标，计算其计盒分形维数；海雾顶高度变化不大，其计盒分形维数比较小，接近2，通过分形维数判断，消除计盒维数高于2.1，即顶部变化较大的云区。6)高度分析云、雾区内温度高度变化满足湿空气的绝热直减率，但云层下的空气温度高度变化满足干空气的绝热直减率，以假定的湿空气绝热温度直减率-O.98K/100m，利用通道4云顶亮温和附近晴空海域亮温温差，近似计算云顶高度，对海雾区，高度的计算是接近正确的，而对低层云系，却扩大了云顶高度的计算，且云底高度越高，这种扩大效应越明显，据此，保留云顶高度估计值位于0-350m的海雾区，尽可能地消除低层云系；7)修补漏点对步骤l)、步骤2)、步骤3)、步骤4)、步骤5)和步骤6)判别、判断引起的判断海雾区内麻点现象及海雾边界区漏判区域，进行粒径判别和可见光反射率再判断，尽可能恢复实属海雾的漏判点，完成漏点修补；8)监测结果输出根据像素点经纬度信息，进行等经纬度几何投影，将监测结果按PS文件和JPG图像格式输出。上述的通道1为0.580.68um，通道2为0.725~1.0Pm，通道3a为1.58~1.64线通道4为10.30~11.30线通道5为11.5012.50um。本发明根据雾在地物中所属和卫星图像特点，从海雾的物理特性和图像特征出发，通过云地分离、相态判别、粒径判断、图像特征分析、高度分析和修补误漏等步骤，逐步消除晴空海域、冰相云系、大粒径云系、顶部粗糙云系、低层云系等完成白天海雾的卫星遥感自动监测；针对AV服R3/N0AA17的通道设置，通过上述方法，对我国黄渤海海区的进行了长时间的监测，监测结果表明，本发明能够有效的对海雾事件进行自动监测，并清晰的给出海雾的影响覆盖范围，为海上航道航行、渔业生产、沿岸居民生活等提供气象信息服务，以减少海雾灾害。同时，AVHRR3/N0AA17卫星的通道设置比较成熟，应用较广，在一些现有卫星传感器和未来卫星传感器上也会存在相应的通道设置，因此，本发明提出的白天海雾的卫星遥感监测方法能够很好的推广应用到其它具有类似通道设置的卫星传感器上。权利要求1.白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于包括如下步骤1)辐射定标对卫星数字信号进行辐射定标，获得可见光通道1、2和近红外通道3a的行星反射率及红外通道4、5的等效亮温；将定标的可见光、近红外通道反射率除以各像元点太阳天顶角的余弦，归一化至天顶方向，得到归一化的通道反射率用于后续处理；2)云地分离将海洋水域作为研究区域，通过分析可见光通道2反射率直方图确定动态阈值，去除晴空海域；3)相态判别设定物理温度阈值，定义红外分裂窗辐射相对变化参数，计算由散射角ψ表示的近红外通道3a反射率函数，结合冰相云系的物理和光学特性消除冰相云系；4)粒径判断不同的云雾滴粒子大小主要对近红外通道3a的反射率产生影响，对通道1、2的反射率影响较小，具体表现为含有小粒径的云系在三通道上的反射率关系满足RCh1＞RCh3a＞RCh2，甚至RCh3a＞RCh1＞RCh2，而大粒径的云系满足RCh1＞RCh2＞RCh3a；利用这个特点关系，完成云雾区的粒径判断，去除大粒径的云系；5)图像特性分析定义空间差异值，构造空间差异分布图，区块化直接判别，并细分海雾和云相连区，再通过分形维数进行再确定，消除顶部粗糙的云系；6)高度分析以假定的湿空气绝热温度直减率-0.98K/100m，利用通道4云顶亮温和附近晴空海域亮温温差，近似计算云顶高度，保留云顶高度估计值位于0-350m的海雾区，尽可能地消除低层云系；7)修补漏点对步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)、步骤5)和步骤6)判别、判断引起的判断海雾区内麻点现象及海雾边界区漏判区域，进行粒径判别和可见光反射率再判断，尽可能恢复实属海雾的漏判点，完成漏点修补；8)监测结果输出根据像素点经纬度信息，进行等经纬度几何投影，将监测结果按PS文件和JPG图像格式输出。2.根据权利要求1所述的白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于所述的步骤2)中动态阈值点的选取方法如下(Ml)扩大数据的动态范围，为后续计算减少截断误差将通道2反射率扩大10倍，使反射率数据百分比落在0-1000之间；(M2)以大间距平滑直方图，确定峰值点设平滑间距为14，以每个平滑间距内像元的个数为纵坐标值，每个平滑间距的中心为横坐标，得到大间距平滑后的直方图；求平滑后直方图的一阶差分，即直方图的变化趋势，地物群落的峰值点就落在一阶差分从正值变成负值的地方，因此将一阶差分图中第一个从正值变为负值的点设为峰值点，如果不存在，设阈值点为无效值，转到步骤(M5);(M3)以小间距平滑直方图，精确确定峰值点设平滑间距为10，求取平滑直方图的一阶差分，在步骤(M2)中已确定的峰值点附近，寻找小间距平滑直方图的一阶差分图中由正值变为负值的点，设为精确峰值点；(M4)确定动态阈值点在小间距平滑直方图的一阶差分的基础上，求直方图的二阶差分，二阶差分反映了直方图斜率的变化率；以精确峰值点加上两个小平滑间距开始，寻找二阶差分的极大值点，该极大值对应的反射率值，就是斜率变化最多的地方，设为阈值点；若无极大值点，则以首次出现零点处，设为阈值点；(M5)验证阈值点如果研究数据中整个研究区域都为云覆盖，步骤(M4)中确定的阈值点会过高，即直方图上不存在海洋水体峰值，此时确定的阈值是无效的；以25°/。为阈值点上限，验证阈值点的有效性，否则，阈值点设为默认值12%。3.根据权利要求1所述的白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于步骤3)中所述的冰相云系的物理和光学特性的判别过程如下(Nl)物理温度判断物理性质上，温度过冷时，液态水滴不易存在，中纬度，采用不同的季节具有不同的阈值，通过通道4亮温和阈值的比对，主要去除了过冷的冰云；(N2)红外分裂窗辐射相对变化参数阈值判别将红外分裂窗通道4、5卫星观测的亮度温度转换成辐射亮度Rai、Rad5，定义红外分裂窗辐射相对变化参数K=(Rad5-Rad4)/Rad4云滴相态为冰晶或以冰相为主的混合相态时，参数K集中在0.2-0.8范围，云滴相态为水滴或以水滴为主的混合相态时，参数K集中在0.1-0.2范围；据此，计算研究区域内每一像素点的红外分裂窗辐射相对变化参数K，消除参数K落入范围0.2-0.8的冰相云系；(N3)通道3a反射率判别冰、水在近红外通道3a存在不同的反射和吸收特性，这种差异表现为可由散射角V表示的通道3a反射率的函数与卫星观测的Rch3a进行判断云位相，消除满足下式的冰相云系Rch3a<exp(陽2.5+6164.2/Hz2)-0.04散射角v定义为180°减去入射辐射方向和接受辐射方向夹角，由太阳天顶角e0，卫星天顶角e和相对方位角小决定，艮P:v|/=180。—acos(cos(0o)cos(6)+sin(0。)sin(6)cos((p))。4.根据权利要求1所述的白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于步骤5)中所述的区块化判别的方法如下(51)空间差异判别定义空间差异参数，即对图像上的任意一像元点，将其周围八个像元点与该像元点的辐射特征的差值，构成一个序列，取该序列的标准方差作为该像元点的空间差异值，构造空间差异分布图，分别构造出可见光通道2和红外通道4的空间差异图，将经步骤l)、步骤2)、步骤3)和步骤4)获得的初步监测结果逐区块判别区块内可见光通道2空间差异值的均值，小于1的直接将整区块判为海雾区；为消除海雾和云相连的云区块，对均值大于1的区块再通过红外通道4的空间差异图确定高值带，将判定的区域分为多个子区块，对每个子区块再逐区块判别区块内可见光通道2空间差异的均值，小于1的直接将子区块判为海雾区，大于1的再通过步骤(S2)进行判断；(52)分形维数判断以研究区块内的通道1反射率作为z坐标，计算其计盒分形维数；海雾顶高度变化不大，其计盒分形维数比较小，接近2，通过分形维数判断，消除计盒维数高于2.1，即顶部变化较大的云区。5.根据权利要求1所述的白天海雾的卫星遥感监测方法，其特征在于所述的通道1为0.58~0.68um，通道2为0.725~1.0ym，通道3a为1.581.64um，通道4为10.30~11.30um，通道5为11.5012.50um。全文摘要本发明属于卫星遥感数据处理应用
技术领域：
，具体涉及一种白天海雾的卫星遥感监测方法。本发明根据雾在地物中所属和卫星图像特点，从海雾的物理特性和图像特征出发，通过云地分离、相态判别、粒径判断、图像特征分析、高度分析和修补误漏等步骤，逐步消除晴空海域、冰相云系、大粒径云系、顶部粗糙云系、低层云系等，实现白天海雾的卫星遥感自动监测。针对AVHRR3/NOAA17卫星的通道设置，通过本发明所述方法，对我国黄海、渤海海区进行了长时间的监测，监测结果表明，使用本发明能够有效的对海雾事件进行自动监测，并清晰的给出海雾的影响覆盖范围，为航海、渔业生产、沿岸居民生活等提供气象信息服务。本发明也适用于具有类似通道设置的其他卫星传感器。文档编号G01S17/00GK101587190SQ20091010004公开日2009年11月25日申请日期2009年6月25日优先权日2009年6月25日发明者何贤强,郝增周,黄海清,芳龚申请人:国家海洋局第二海洋研究所