復(fù)雜及高亮地表的云檢測算法研究.pdf

1、隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星遙感已被廣泛應(yīng)用于天氣分析、環(huán)境檢測、資源調(diào)查及全球變化研究和區(qū)域規(guī)劃等領(lǐng)域;由于云對衛(wèi)星數(shù)據(jù)質(zhì)量影響很大，影響了遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用。因此，云檢測是遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理過程中一個重要環(huán)節(jié)。
　　 通過人工目視檢測2010年中國區(qū)域MOD035云產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)復(fù)雜及高亮地表區(qū)域（青藏高原、沙漠、雪地）的云檢測識別率較低。因此本文針對這一問題進行MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectr

2、ometer)數(shù)據(jù)云檢測算法研究。
　　 首先，由于傳統(tǒng)的晴空背景法只是單獨使用晴空底圖中單個像元值與待檢測圖像上相對應(yīng)的像元進行對比進行云檢測，因此本文利用標準差對晴空背景法進行改進，提出基于標準差的云檢測算法。本文利用像元周圍一定區(qū)域像元值的標準差代表像元的信息，通過晴空底圖的像元信息與待檢測圖片的像元信息對比進行云檢測。由于基于標準差的云檢測算法不能檢測出所有的云，所以本文運用該算法結(jié)合通道閾值法及積雪化指數(shù)對海拔低于20

3、00米區(qū)域（除沙漠）進行云檢測。
　　 其次，本文提出一種針對青藏高原區(qū)域的云檢測算法。通過研究青藏高原區(qū)域MODIS通道6反射率和MODIS通道31亮溫的散點圖，發(fā)現(xiàn)云的反射率隨著亮溫的升高而逐漸降低，地表的反射率隨著亮溫的升高而逐漸升高且地表的亮溫要高于云的亮溫。因此本文利用最小二乘法來擬合散點圖中云最低反射率的直線，從而確定云區(qū)。
　　 再次，本文提出一種針對沙漠區(qū)域的動態(tài)閡值云檢測算法。由于沙漠地表類型比較單一，

4、主要是沙地;沙地在通道6的反射率跟云相似;云在通道31的亮溫要比地表的亮溫低，而沙地在通道31的亮溫及通道6的反射率要比一般地物的要高。因此本文利用低反射率地物（如植被、水體等）在通道31的亮溫來獲得沙漠區(qū)域的亮溫閾值，通過這一動態(tài)閡值可以很好的確定沙漠區(qū)域云區(qū)。
　　 最后，本文結(jié)合以上算法，給出了中國及周邊區(qū)域的云檢測算法流程，并使用2010年MOD021KM全年數(shù)據(jù)進行實驗。通過與MOD035云產(chǎn)品對比，本文實驗結(jié)果的識別