基于多光谱综合的MODIS数据云检测研究

云检测是卫星遥感数据处理中不可缺少的工作。通过分析云在不同波段中的大气辐射特点,结合MOD IS数据的光谱特性,提出一种多光谱综合的云检测方法。该算法从可见光反射率、红外波段亮温值以及亮温差等方面综合考虑,逐步建立一个云检测掩模。通过对不同时期不同背景的MOD IS数据进行验证和对比分析,结果表明,该模型的云检测效果理想,尤其对可见光波段难以识别的薄卷云也有很好效果,为有效利用MOD IS数据以及进行更加精确的反演提供可靠依据。

一次强飑线云结构特征的卫星反演分析

利用NOAA卫星AVHRR资料,对2006年4月28日山东一次春季强飑线过程进行了分析,重点研究了卫星资料多光谱综合分析的强对流云微物理特征和卫星识别的对流强信号,并与雷达、FY-2C卫星观测资料进行了对比分析。结果表明:(1)RGB合成图能清晰地显示云顶的结构、纹理、云砧、组成、高度及云厚等信息,是一种很方便的分析工具。(2)多光谱综合分析归纳出卫星探测对流强信号:云顶的对流结构和纹理突出,有明显的云砧,云顶以小粒子为主,粒子有效半径Re随高度增长缓慢,云团上部存在明显的Re随高度递减带,云顶Re和-dRe/dT能定量指示对流的强弱。据此,卫星识别出强中心A比实际降雹提前了近1h,比飑线发生提前了2.5h,比多普勒雷达监测提前了近2h,特别是识别出的强中心B比实际降雹提前了近4h。卫星探测为强对流天气的监测预报和预警提供了一种新途径。

MODIS监测雾的方法及分析

根据云雾及下垫面在可见光、长波红外和中红外波段的反射及辐射特性差异,结合MOD IS资料,得出不同的波谱廓线并进行波谱分析。利用分析结果给出多通道综合阈值法监测大雾的流程,并用此方法进行了个例分析。结果表明:MOD IS资料在雾监测方面有很好的应用潜力;中红外通道在雾监测上有独特的优势。

MODIS数据的云检测处理

结合MODIS数据的通道特性,分析了云在不同波谱范围的光谱特性,提出了一种基于多光谱综合阈值法的简便新方法。该云检测算法从可见光反射率、热红外亮温出发,逐步建立云检测模板,实现分离云和晴空,通过对不同下垫面类型数据进行云检测检验,结果表明,该算法对中低纬度地区云检测处理有显著效果,尤其能够检测出可见光波段难以识别的薄卷云。该法可使遥感数据特别是MODIS数据在云检测领域的应用提高一个层次,进而提出的云区数据修补方法,使数据反演应用的精度提高更为显著。

MODIS数据云检测算法在西南地区的改进

根据云在MODIS数据几个可见光和红外波段的特性,改进了现今国内外应用较广泛的多光谱综合云检测算法,进行中国大陆西南地区的云检测应用试验。通过对该区不同时期的云检测应用试验,调整该方法的各光谱阈值。试验结果表明,该多光谱综合云检测法效果理想,对可见光波段难以识别的薄卷云也有很好的效果,为MODIS数据进一步在中国大陆西南地区的应用打下了良好的基础。