基于FY-4A静止卫星遥感数据的沙尘识别方法和装置与流程

本公开涉及大气环境监测，尤其涉及基于fy-4a静止卫星遥感数据的沙尘识别方法和装置。

背景技术：

1、沙尘暴是干旱和半干旱地区常见的气象灾害，沙尘暴造成的低能见度会引起交通混乱，细小的沙尘颗粒会损害人体的呼吸系统，给人们的生活和健康造成了严重的危害，当前识别沙尘过程主要包括气象站点和卫星识别，由于气象站点存在时间和空间上面的缺点，不能够大面积的观测沙尘，现在主要的研究方向为利用卫星数据识别沙尘，其中相较于极轨卫星，静止卫星其成像范围大，观测频次高，并且可以提供沙尘事件开始时间的时间覆盖范围以及显示沙尘事件的空间覆盖范围，静止卫星被广泛应用在沙尘识别过程中。利用遥感技术进行沙尘监测，对沙尘暴发生发展过程的监测、分析更为清晰，可以为沙尘的预防和治理带来重要的参考。

2、目前，基于国产静止卫星fy-4a进行沙尘遥感监测的技术较少，静止卫星时间分辨率高，利用fy-4a卫星agri载荷的数据进行沙尘遥感监测，能够清晰的监测到沙尘发生的过程和时空动态变化。现有的基于静止卫星的沙尘遥感反演方法，引入经典的红外差值沙尘指数(infrared difference dustindex，iddi)，利用fy-4a的11μm和12μm的亮温差值、10μm和11μm的亮温差值、12μm和3.9μm的亮温差值、11μm的iddi，白天和夜间分别采用两种阈值，提取沙尘区域。上述方法可以部分解决沙尘识别的问题，但较为单一和局限，难以应对复杂多变的气候环境。

技术实现思路

1、本公开提供了一种基于fy-4a静止卫星遥感数据的沙尘识别方法和装置的方法、装置、电子设备以及存储介质。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种基于fy-4a静止卫星遥感数据的沙尘识别方法。该方法包括：

3、获取遥感图像，所述遥感图像是静止卫星对目标地区采集获得的图像；所述遥感图像包括反射率数据和亮温数据，其中，通过所述静止卫星的目标可见光采集通道对所述目标地区进行图像采集得到所述反射率数据，通过所述静止卫星的目标红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到所述亮温数据，所述静止卫星的型号为fy-4a；

4、确定所述遥感图像中的第一目标图像区域；所述第一目标图像区域为疑似沙尘覆盖图像区域，所述疑似沙尘覆盖图像区域为非植被覆盖图像区域和非荒漠图像区域；

5、基于所述反射率数据和所述亮温数据从所述疑似沙尘覆盖图像区域确定沙尘覆盖图像区域，所述沙尘覆盖图像区域是从所述疑似沙尘覆盖图像区域中云覆盖图像区域之外的图像区域中确定得到。

6、进一步地，所述确定所述遥感图像中的第一目标图像区域，包括：

7、基于所述反射率数据确定所述遥感图像中的第一植被覆盖图像区域和第一荒漠图像区域；

8、基于所述亮温数据确定所述遥感图像中的第二植被覆盖图像区域和第二荒漠图像区域；

9、获取所述第一植被覆盖图像区域和所述第二植被覆盖图像区域之间的第一交集图像，并将所述第一交集图像作为第一目标植被覆盖图像区域；

10、获取所述第一荒漠图像区域和所述第二荒漠图像区域之间的第二交集图像，并将所述第二交集图像作为第二目标荒漠图像区域；

11、将所述遥感图像中非所述第一目标植被覆盖图像区域和非所述第二目标荒漠图像区域作为所述第一目标图像区域。

12、进一步地，所述基于所述反射率数据确定所述遥感图像中的第一植被覆盖图像区域和第一荒漠图像区域，包括：

13、所述反射率数据为第二通道反射率数据和第六通道反射率数据；所述第二通道反射率数据是所述静止卫星的第二可见光采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；所述第六通道反射率数据是所述静止卫星的第六可见光采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；

14、计算所述第六通道反射率数据与所述第二通道反射率数据的差值与和值的比值；

15、将计算结果处于第一预设区间的区域确定为所述第一植被覆盖图像区域；

16、将计算结果处于第二预设区间的区域确定为所述第一荒漠图像区域。

17、进一步地，所述基于所述亮温数据确定所述遥感图像中的第二植被覆盖图像区域和第二荒漠图像区域，包括：

18、所述亮温数据为第十一通道亮温数据、第十二通道亮温数据和第十三通道亮温数据；所述第十一通道亮温数据是所述静止卫星的第十一红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；所述第十二通道亮温数据是所述静止卫星的第十二红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；所述第十三通道亮温数据是所述静止卫星的第十三红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；

19、计算所述第十一通道亮温数据、第十二通道亮温数据和第十三通道亮温数据的差值；

20、根据计算结果确定所述遥感图像中的第二植被覆盖图像区域和第二荒漠图像区域。

21、进一步地，所述基于所述反射率数据和所述亮温数据从所述疑似沙尘覆盖图像区域确定沙尘覆盖图像区域，所述沙尘覆盖图像区域是从所述疑似沙尘覆盖图像区域中云覆盖图像区域之外的图像区域中确定得到，包括：

22、判断所述疑似沙尘覆盖图像区域是否为云覆盖图像区域；

23、如果所述疑似沙尘覆盖图像区域不是云覆盖图像区域，则获取所述反射率数据和所述亮温数据；所述反射率数据为所述第二通道反射率数据；所述亮温数据为所述第十二通道亮温数据；

24、若所述第二通道反射率数据小于第一预设阈值；或者，所述第十二通道亮温数据小于第二预设阈值，则所述疑似沙尘覆盖图像区域为沙尘覆盖图像区域，其中，所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值。

25、根据本公开的第二方面，提供了一种基于fy-4a静止卫星遥感数据的沙尘识别方法。该方法包括：

26、获取遥感图像，所述遥感图像是静止卫星对目标地区采集获得的图像；所述遥感图像包括反射率数据和亮温数据，其中，通过所述静止卫星的目标可见光采集通道对所述目标地区进行图像采集得到所述反射率数据，通过所述静止卫星的目标红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到所述亮温数据，所述静止卫星的型号为fy-4a；

27、确定所述遥感图像中的第一目标图像区域；所述第一目标图像区域为疑似沙尘覆盖图像区域，所述疑似沙尘覆盖图像区域包括植被覆盖图像区域和/或荒漠图像区域；

28、基于所述反射率数据和所述亮温数据从所述疑似沙尘覆盖图像区域确定沙尘覆盖图像区域，所述沙尘覆盖图像区域是从所述疑似沙尘覆盖图像区域中云覆盖图像区域之外的图像区域中确定得到。

29、根据本公开的第三方面，提供了一种基于fy-4a静止卫星遥感数据的沙尘识别装置。该装置包括：

30、信息获取模块，用于获取遥感图像，所述遥感图像是静止卫星对目标地区采集获得的图像；所述遥感图像包括反射率数据和亮温数据，其中，通过所述静止卫星的目标可见光采集通道对所述目标地区进行图像采集得到所述反射率数据，通过所述静止卫星的目标红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到所述亮温数据，所述静止卫星的型号为fy-4a；

31、第一判识模块，用于确定所述遥感图像中的第一目标图像区域；所述第一目标图像区域为疑似沙尘覆盖图像区域，所述疑似沙尘覆盖图像区域为非植被覆盖图像区域和非荒漠图像区域；

32、第二判识模块，用于基于所述反射率数据和所述亮温数据从所述疑似沙尘覆盖图像区域确定沙尘覆盖图像区域，所述沙尘覆盖图像区域是从所述疑似沙尘覆盖图像区域中云覆盖图像区域之外的图像区域中确定得到。

33、进一步地，所述第一判识模块包括第一确定模块、第二确定模块、第一交集图像获取模块、第二交集图像获取模块、第一图像生成模块：

34、所述第一确定模块，用于基于所述反射率数据确定所述遥感图像中的第一植被覆盖图像区域和第一荒漠图像区域；

35、所述第二确定模块，用于基于所述亮温数据确定所述遥感图像中的第二植被覆盖图像区域和第二荒漠图像区域；

36、所述第一交集图像获取模块，用于获取所述第一植被覆盖图像区域和所述第二植被覆盖图像区域之间的第一交集图像，并将所述第一交集图像作为第一目标植被覆盖图像区域；

37、所述第二交集图像获取模块，用于获取所述第一荒漠图像区域和所述第二荒漠图像区域之间的第二交集图像，并将所述第二交集图像作为第二目标荒漠图像区域；

38、所述第一图像生成模块，用于将所述遥感图像中非所述第一目标植被覆盖图像区域和非所述第二目标荒漠图像区域作为所述第一目标图像区域。

39、进一步地，所述第一确定模块还包括第一确定子模块，具体用于：

40、获取所述反射率数据，所述反射率数据为第二通道反射率数据和第六通道反射率数据；所述第二通道反射率数据是所述静止卫星的第二可见光采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；所述第六通道反射率数据是所述静止卫星的第六可见光采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；

41、计算所述第六通道反射率数据与所述第二通道反射率数据的差值与和值的比值；

42、将计算结果处于第一预设区间的区域确定为所述第一植被覆盖图像区域；

43、将计算结果处于第二预设区间的区域确定为所述第一荒漠图像区域。

44、进一步地，所述第二确定模块还包括第二确定子模块，具体用于：

45、获取所述亮温数据，所述亮温数据为第十一通道亮温数据、第十二通道亮温数据和第十三通道亮温数据；所述第十一通道亮温数据是所述静止卫星的第十一红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；所述第十二通道亮温数据是所述静止卫星的第十二红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；所述第十三通道亮温数据是所述静止卫星的第十三红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到的；

46、计算所述第十一通道亮温数据、第十二通道亮温数据和第十三通道亮温数据的差值；

47、根据计算结果确定所述遥感图像中的第二植被覆盖图像区域和第二荒漠图像区域。

48、进一步地，所述第二判识模块包括第二判识子模块，具体用于：

49、判断所述疑似沙尘覆盖图像区域是否为云覆盖图像区域；

50、如果所述疑似沙尘覆盖图像区域不是云覆盖图像区域，则获取所述反射率数据和所述亮温数据；所述反射率数据为所述第二通道反射率数据；所述亮温数据为所述第十二通道亮温数据；

51、若所述第二通道反射率数据小于第一预设阈值；或者，所述第十二通道亮温数据小于第二预设阈值，则所述疑似沙尘覆盖图像区域为沙尘覆盖图像区域，其中，所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值。

52、根据本公开的第四方面，提供了一种基于fy-4a静止卫星遥感数据的沙尘识别装置。该装置包括：

53、数据获取模块，用于获取遥感图像，所述遥感图像是静止卫星对目标地区采集获得的图像；所述遥感图像包括反射率数据和亮温数据，其中，通过所述静止卫星的目标可见光采集通道对所述目标地区进行图像采集得到所述反射率数据，通过所述静止卫星的目标红外采集通道对所述目标地区进行图像采集得到所述亮温数据，所述静止卫星的型号为fy-4a；

54、第一判断模块，用于确定所述遥感图像中的第一目标图像区域；所述第一目标图像区域为疑似沙尘覆盖图像区域，所述疑似沙尘覆盖图像区域包括植被覆盖图像区域和/或荒漠图像区域；

55、第二判断模块，用于基于所述反射率数据和所述亮温数据从所述疑似沙尘覆盖图像区域确定沙尘覆盖图像区域，所述沙尘覆盖图像区域是从所述疑似沙尘覆盖图像区域中云覆盖图像区域之外的图像区域中确定得到。

56、根据本公开的第五方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

57、根据本公开的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如以上所述的方法。

58、本公开提供的一种基于fy-4a静止卫星遥感数据的沙尘识别方法和装置，通过静止卫星对目标地区采集获得的遥感图像以及反射率数据和亮温数据，先确定非植被覆盖图像区域和非荒漠图像区域的疑似沙尘覆盖图像区域，进一步从疑似沙尘覆盖图像区域中云覆盖图像区域之外的图像区域中确定得到沙尘覆盖图像区域，以此方式，可以实现对目标区域的沙尘判识，提高沙尘判识准确率，适应复杂多变的气候环境。

59、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。