基于FY2C卫星资料的云地分离综合处理技术
作者单位：解放军理工大学气象学院 解放军理工大学气象学院 解放军理工大学气象学院 解放军理工大学气象学院 解放军理工大学气象学院
会议名称：《中国气象学会2005年年会》
会议日期：2005年
学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学]
基 金：军内重点工程支持
摘 要：本文利用国家气象卫星中心提供的FY2C卫星资料以及其它辅助资料,对60oS～60oN、45oE～165oE区域内卫星云图进行云地分离研究。主要采用的基本方法有多通道阈值方法、基于晴空合成底图及与底图相似检测的阈值方法、基于云图时序间差值和时序间相似检测的阈值方法以及基于有限区域的动态阈值方法等。多通道阈值方法主要采用红外、中红外、水汽通道的亮温、可见光反照率以及红外、中红外、水汽通道间的亮温差值作为因子,并进行组合建立阈值,判断高可信度有云区域、可能无云区域（可含有低云）和其它不确定区域。基于晴空合成底图及与底图相似检测的阈值方法主要建立最近20天相同时次的红外、中红外通道的最高亮温合成底图和最低可见光反照率合成底图,然后根据当前时次亮温和反照率与合成底图之间的差值,确定可能有云区域,以及计算当前时次亮温和反照率和合成底图之间的相似离度值确定可能无云区域。基于云图时序间差值和时序间相似检测的阈值方法主要用于红外通道和可见光通道。对红外通道主要计算当前时次和前一时次的亮温差和相似离度值,根据给定阈值判断有云区域和无云区域;对可见光通道主要计算当前时次和前一天同一时次的反照率差值和相似离度值,根据给定阈值判断有云区域和无云区域。基于有限区域的动态阈值方法主要针对红外云图,它将卫星云图分为M×N块有限区域,对每一块有限区域建立有代表性的地表亮温,并计算红外云图亮温与该地表亮温的差值,判断有云和无云区域。上述基本方法云地分离结果的综合主要分两步完成,一是根据红外、中红外、水汽通道云地分离结果和可信度,对高可信度结果优先选取,确定所有中高云和部分低云;二是在剩余区域根据可见光通道云地分离结果确定白天低云,根据红外、中红外通道确定夜间低云（在夜间云地边界,中红外通道较红外通道有较强的对比度）。经过近一个月个例的人工判断与自动云地分离对比分析表明,云地分离的准确率达到90%以上。上述工作表明:考虑云和地表在不同通道表现的差异、空间分布特点和随时间演变特点,从不同角度建立各种云地分离方法,有利于云地分离信息量的增加;根据基本方法云地分离结果特点,分中高云和低云逐步实现云地分离,有利于云地分离的实现和准确率的提高。