云是海洋遥感的一项重要研究内容,云检测精度对于海洋上空云微物理特性的反演和海洋水体观测具有重要意义。以高分五号卫星搭载的大气气溶胶多角度偏振探测仪(Directional polarimetric camera,DPC)在轨成像数据为研究对象,提出了一种...云是海洋遥感的一项重要研究内容,云检测精度对于海洋上空云微物理特性的反演和海洋水体观测具有重要意义。以高分五号卫星搭载的大气气溶胶多角度偏振探测仪(Directional polarimetric camera,DPC)在轨成像数据为研究对象,提出了一种基于多角度偏振辐射信息的海洋上空云检测方法。首先用耀光角判别法区分出海洋耀光区域和非耀光区域,然后利用多角度偏振信息对耀光区域进行云检测,并基于反射率阈值、可见近红外反射率比值和偏振信息检验等方法对非耀光像元进行云检测。以印度洋和大西洋海域为例,基于DPC数据进行了海洋上空云检测,经过时空匹配后,其结果与MODIS(Moderate-resolution imaging spectroradiometer)云掩膜数据一致性分别为91.39%和94.73%。此外,用法国POLDER3(Polarization and directionality of the earth′s reflectances)数据验证了文中算法的有效性,将云检测结果和POLDER3官方云检测产品对比,一致性达到90.40%。文中提出的多角度偏振辐射阈值云检测算法,可为卫星观测的海洋上空云特性研究和海洋水体观测提供有效云检测数据。展开更多
高分五号(GF-5)号卫星所搭载的大气多角度偏振探测仪(DPC)能够对地球进行多波段,多角度和的连续观测,其数据对研究全球大气云分布及云辐射反馈作用提供新的视角。本文通法国多角度偏振载荷POLDER(POLarization and Directionality of th...高分五号(GF-5)号卫星所搭载的大气多角度偏振探测仪(DPC)能够对地球进行多波段,多角度和的连续观测,其数据对研究全球大气云分布及云辐射反馈作用提供新的视角。本文通法国多角度偏振载荷POLDER(POLarization and Directionality of the Earth’s Reflectances)云检测算法为参考,结合DPC多波段反射率、偏振反射率、表观压强等信息开发了一个适用于DPC的云检测算法。算法主要分为3个部分:首先是阈值方法对云像元进行检测,同时引入表观压强对不同高度的云(如卷云、层积云等)进行进一步的条件约束,然后利用865 nm波段偏振反射率对海表反射的太阳耀斑区进行识别,修正了反射率阈值识别云像元时受到的太阳耀斑干扰。为了验证算法的准确性,利用2018-10-01的MODIS的MOD06云掩码产品与本文云检测算法结果进行定性分析,从目视判读结果可以看出本文云检测结果与MOD06产品具有较高的吻合度;随后又利用2018-10-01—04的CALIPSO-VFM数据与本文云检测结果和MYDO6云掩码产品进行定量分析,分别计算了中低纬度区域(60°N—60°S)的云/晴空像元命中率和云/晴空像元错误预报率,计算结果显示算法云命中率均值相较MYD06云掩码产品高出13.501%的前提下云错误预报率仅高出3.561%,可表明该算法在全球中低纬度区域有着良好的云检测效果。本文提出的云检测算法,可为后续DPC的云参数、水汽、气溶胶等研究提供重要数据支撑。展开更多
文摘云是海洋遥感的一项重要研究内容,云检测精度对于海洋上空云微物理特性的反演和海洋水体观测具有重要意义。以高分五号卫星搭载的大气气溶胶多角度偏振探测仪(Directional polarimetric camera,DPC)在轨成像数据为研究对象,提出了一种基于多角度偏振辐射信息的海洋上空云检测方法。首先用耀光角判别法区分出海洋耀光区域和非耀光区域,然后利用多角度偏振信息对耀光区域进行云检测,并基于反射率阈值、可见近红外反射率比值和偏振信息检验等方法对非耀光像元进行云检测。以印度洋和大西洋海域为例,基于DPC数据进行了海洋上空云检测,经过时空匹配后,其结果与MODIS(Moderate-resolution imaging spectroradiometer)云掩膜数据一致性分别为91.39%和94.73%。此外,用法国POLDER3(Polarization and directionality of the earth′s reflectances)数据验证了文中算法的有效性,将云检测结果和POLDER3官方云检测产品对比,一致性达到90.40%。文中提出的多角度偏振辐射阈值云检测算法,可为卫星观测的海洋上空云特性研究和海洋水体观测提供有效云检测数据。
文摘高分五号(GF-5)号卫星所搭载的大气多角度偏振探测仪(DPC)能够对地球进行多波段,多角度和的连续观测,其数据对研究全球大气云分布及云辐射反馈作用提供新的视角。本文通法国多角度偏振载荷POLDER(POLarization and Directionality of the Earth’s Reflectances)云检测算法为参考,结合DPC多波段反射率、偏振反射率、表观压强等信息开发了一个适用于DPC的云检测算法。算法主要分为3个部分:首先是阈值方法对云像元进行检测,同时引入表观压强对不同高度的云(如卷云、层积云等)进行进一步的条件约束,然后利用865 nm波段偏振反射率对海表反射的太阳耀斑区进行识别,修正了反射率阈值识别云像元时受到的太阳耀斑干扰。为了验证算法的准确性,利用2018-10-01的MODIS的MOD06云掩码产品与本文云检测算法结果进行定性分析,从目视判读结果可以看出本文云检测结果与MOD06产品具有较高的吻合度;随后又利用2018-10-01—04的CALIPSO-VFM数据与本文云检测结果和MYDO6云掩码产品进行定量分析,分别计算了中低纬度区域(60°N—60°S)的云/晴空像元命中率和云/晴空像元错误预报率,计算结果显示算法云命中率均值相较MYD06云掩码产品高出13.501%的前提下云错误预报率仅高出3.561%,可表明该算法在全球中低纬度区域有着良好的云检测效果。本文提出的云检测算法,可为后续DPC的云参数、水汽、气溶胶等研究提供重要数据支撑。
