【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星遥感，尤其涉及一种基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法及系统。
技术介绍
1、气象卫星作为天基探测的主要手段，在气象观测、防灾减灾及天气预报中发挥着越来越突出的重要作用，尤其是在天气预报领域，利用气象卫星可以探测台风的产生地、发展方向和移动方向，并且还可以探测沙尘暴源地、高原涡演变方向、南极臭氧洞变化方向，气象卫星资料可以更有效地揭示天气系统发生、发展和消亡过程，为天气预报，特别是短时临近预报提供客观依据，气象卫星在支撑着现代天气预报的同时，也推动着地球系统科学的发展。
2、静止气象卫星在赤道上空以与地球自转速度相同的公转速度绕地飞行，利用气象卫星不同通道的光谱信息，可以完成对比较大尺度的环境和灾害事件的高频次跟踪监测。静止气象卫星能够以很高的观测频率对同一区域进行连续观测，特别适用于监测快速变化的中小尺度天气系统。
3、在夏季的强降水等高影响天气中，对流降水往往是在大气的强烈上冲运动中完成，大气随着高度的迅速上升，温度急剧降低，大量冰晶出现，对流云顶表现出密实、冰晶多的特征。密实的高冰云，往往对应着云区覆盖区域的强降水天气，因此，及时、准确地探测出密实高冰云对天气预测有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法及系统，其主要目的在于提供一种密实高冰云识别方法，有效提高天气预报的准确性。
2、第一方面，本专利技术实施例提供一种基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，
3、根据气象卫星针对目标区域的遥感影像数据，获取水汽吸收谱段探测数据、冰晶吸收谱段探测数据和大气窗区谱段探测数据；
4、根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述冰晶吸收谱段探测数据，计算冰汽指数；
5、根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述大气窗区谱段探测数据，计算云汽指数；
6、根据所述冰汽指数和所述云汽指数，计算密实高冰云指数；
7、基于所述密实高冰云指数，确定所述目标区域中密实高冰云的位置。
8、进一步地，所述水汽吸收谱段探测数据为1.3um水汽吸收谱段的遥感探测数据，所述冰晶吸收谱段探测数据为1.6um冰晶吸收谱段的遥感探测数据，所述大气窗区谱段探测数据为0.6um大气窗区谱段的遥感探测数据，所述根据气象卫星针对目标区域的遥感影像数据，获取水汽吸收谱段探测数据、冰晶吸收谱段探测数据和大气窗区谱段探测数据，步骤包括：
9、收集所述气象卫星针对所述目标区域的遥感影像数据；
10、对所述遥感影像数据进行辐射校正、地理校正，得到校正后的遥感影像数据；
11、对于校正后的遥感影像数据，提取1.3um水汽吸收谱段的遥感探测数据、1.6um冰晶吸收谱段的遥感探测数据和0.6um大气窗区谱段的遥感探测数据。
12、进一步地，所述根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述冰晶吸收谱段探测数据，计算冰汽指数，计算公式如下：
13、
14、其中，i1316表示所述冰汽指数，ref13表示所述水汽吸收谱段探测数据，ref16表示所述冰晶吸收谱段探测数据。
15、进一步地，所述根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述大气窗区谱段探测数据，计算云汽指数，计算公式如下：
16、
17、其中，i1306表示所述云汽指数，ref13表示所述水汽吸收谱段探测数据，ref06表示所述大气窗区谱段探测数据。
18、进一步地，所述根据所述冰汽指数和所述云汽指数，计算密实高冰云指数，计算公式如下：
19、i′convcloud＝i1306*i1316；
20、其中，i′convcloud表示所述密实高冰云指数，i1316表示所述冰汽指数，i1306表示所述云汽指数。
21、进一步地，所述基于所述密实高冰云指数，确定所述目标区域中密实高冰云的位置，步骤包括：
22、比较所述目标区域的遥感影像数据中每一探测数据的密实高冰云指数与0.9、0.6的大小；
23、若任一探测数据的密实高冰云指数大于0.9，则将所述任一探测数据对应的位置判定为密实高冰云，并确定所述目标区域中密实高冰云的位置；
24、若所述任一探测数据的密实高冰云指数位于0.6和0.9之间，则将所述任一探测数据对应的位置判定为疑似密实高冰云。
25、进一步地，在所述根据所述密实高冰云指数识别所述目标区域是否存在密实高冰云之后，所述方法还包括：
26、对所述目标区域的遥感影像数据的密实高冰云指数进行归一化处理，计算公式为：
27、其中，imin＝0.6，imax＝1.1，iconvcloud为归一化后的密实高冰云指数，i′convcloud为所述密实高冰云指数；
28、并利用归一化后的密实高冰云指数，对所述遥感影像数据进行可视化显示。
29、第二方面，本专利技术实施例提供一种基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测系统，包括：
30、采集模块，用于根据气象卫星针对目标区域的遥感影像数据，获取水汽吸收谱段探测数据、冰晶吸收谱段探测数据和大气窗区谱段探测数据；
31、冰汽模块，用于根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述冰晶吸收谱段探测数据，计算冰汽指数；
32、云汽模块，用于根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述大气窗区谱段探测数据，计算云汽指数；
33、高冰云模块，用于根据所述冰汽指数和所述云汽指数，计算密实高冰云指数；
34、识别模块，用于基于所述密实高冰云指数，确定所述目标区域中密实高冰云的位置。
35、第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法的步骤。
36、第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法的步骤。
37、本专利技术实施例提出的一种基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法及系统，利用水汽吸收谱段探测数据、冰晶吸收谱段探测数据和大气窗区谱段探测数据，生成密实高冰云探测指数，并根据遥感影像数据中每一探测数据的密实高冰云探测指数，确定目标区域中是否存在密实高冰云以及密实高冰云的存在位置，实现密实高冰云的探测和增强。与现有技术相比，减少了误判和干扰，提高了密实高冰云的识别准确度，从而使得天气预报更加准确。
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1.一种基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，所述水汽吸收谱段探测数据为1.3um水汽吸收谱段的遥感探测数据，所述冰晶吸收谱段探测数据为1.6um冰晶吸收谱段的遥感探测数据，所述大气窗区谱段探测数据为0.6um大气窗区谱段的遥感探测数据，所述根据气象卫星针对目标区域的遥感影像数据，获取水汽吸收谱段探测数据、冰晶吸收谱段探测数据和大气窗区谱段探测数据，步骤包括：
3.根据权利要求1所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，所述根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述冰晶吸收谱段探测数据，计算冰汽指数，计算公式如下：
4.根据权利要求1所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，所述根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述大气窗区谱段探测数据，计算云汽指数，计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，所述根据所述冰汽指数和所述云汽指数，计算密实高冰云指数，
6.根据权利要求1至5任一所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，所述基于所述密实高冰云指数，确定所述目标区域中密实高冰云的位置，步骤包括：
7.根据权利要求1所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，在所述根据所述密实高冰云指数识别所述目标区域是否存在密实高冰云之后，所述方法还包括：
8.一种基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，所述水汽吸收谱段探测数据为1.3um水汽吸收谱段的遥感探测数据，所述冰晶吸收谱段探测数据为1.6um冰晶吸收谱段的遥感探测数据，所述大气窗区谱段探测数据为0.6um大气窗区谱段的遥感探测数据，所述根据气象卫星针对目标区域的遥感影像数据，获取水汽吸收谱段探测数据、冰晶吸收谱段探测数据和大气窗区谱段探测数据，步骤包括：
3.根据权利要求1所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，所述根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述冰晶吸收谱段探测数据，计算冰汽指数，计算公式如下：
4.根据权利要求1所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，所述根据所述水汽吸收谱段探测数据和所述大气窗区谱段探测数据，计算云汽指数，计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的基于水汽和冰晶吸收特征的密实高冰云探测方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：林曼筠，韩博威，吴荣华，毛冬艳，任素玲，刘清华，刘旭艳，李小龙，
申请(专利权)人：国家卫星气象中心国家空间天气监测预警中心，
类型：发明
国别省市：
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