基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法及系統(tǒng)，所述方法包括：基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取MODIS云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的MODIS大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集；讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息；逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值；對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色。所述系統(tǒng)包括：獲取單元，用于基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取MODIS云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的MODIS大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集；第一讀取單元，用于讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息；第二讀取單元，用于讀取大氣參數(shù)信息；確定單元，用于逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值；繪制單元，用于對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色。
【專利說明】基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及目標與環(huán)境仿真【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]卷云是高云的一種，是對流層中最高的云，分離散開處呈白色細絲狀，或白色(或主要是白色)碎片狀或窄條狀的一種基本云型。國內(nèi)、外的關(guān)于卷云圖像仿真的工作已經(jīng)進行了多年，采用的仿真方法也多種多樣。但是，由于指定的紅外波段的特殊性，無法直接獲得該紅外波段上氣象衛(wèi)星觀測的卷云圖像。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過一些通用計算模型和商業(yè)軟件能夠基于卷云內(nèi)部冰晶粒子散射特性來計算卷云某處的紅外亮度，從而仿真該處的卷云圖像，其中，卷云中冰晶粒子尺度、反射率等參數(shù)是所述計算模型的必要輸入?yún)?shù)。在實際應(yīng)用中，通過對上述輸入?yún)?shù)進行想定假設(shè)，想定假設(shè)的依據(jù)是試驗測量、理論統(tǒng)計建模等研究工作取得的成果，該成果具有一定的代表性和置信度，從而能夠估算得到卷云的紅外亮度值，所述卷云的紅外亮度值基本上能夠反映卷云亮度特征及卷云亮度變化范圍。
[0004]但是，當要仿真一大片卷云的圖像時，卷云內(nèi)部構(gòu)成及分布情況不能通過參數(shù)想定獲得，而且由于自然界里卷云的形態(tài)、尺度變化多樣，通過參數(shù)想定而生成的卷云紅外仿真圖像很難復(fù)現(xiàn)真實的卷云形態(tài)及卷云的各部分亮度變化情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的大片卷云內(nèi)部構(gòu)成及分布情況不能通過參數(shù)想定獲得，且通過參數(shù)想定而生成的卷云紅外仿真圖像難以復(fù)現(xiàn)真實的卷云形態(tài)及卷云的各部分亮度變化情況的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，包括:
[0007]基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集；
[0008]從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置；
[0009]根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息；
[0010]根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值；
[0011]根據(jù)所述確定的每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色。
[0012]可選地，所述從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:
[0013]通過環(huán)境可視化圖像、層次型數(shù)據(jù)格式文件瀏覽軟件或者編寫數(shù)據(jù)讀寫程序從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息。
[0014]可選地，所述從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:
[0015]從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云位置及所述卷云位置的圖像采集時間信息，并按像元矩陣形成數(shù)據(jù)文件一；
[0016]根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件一選取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的卷云物理參數(shù)信息，并形成數(shù)據(jù)文件二。
[0017]可選地，所述大氣參數(shù)包括:不同高度的大氣壓力、溫度及濕度值。
[0018]可選地，所述根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息包括:
[0019]根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件一選取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的不同高度的大氣壓力、溫度及濕度值。
[0020]可選地，所述根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值包括:
[0021]利用卷云散射特性計算軟件，將所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息作為所述卷云散射特性計算軟件的輸入?yún)?shù)，并根據(jù)所述卷云位置逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值。
[0022]可選地，所述卷云物理參數(shù)信息包括卷云粒子尺度、反射率、光學(xué)厚度、云頂溫度、云頂氣壓和云高度。
[0023]可選地，所述卷云位置包括:卷云的經(jīng)緯度信息。
[0024]本發(fā)明實施例所述的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集，并從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置，進一步的，根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息，并且根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，最后根據(jù)所述確定的每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色，從而形成卷云特定紅外波段的仿真圖像。如此，通過氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)同時獲取到的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息與真實卷云內(nèi)部構(gòu)成及分布一致，能夠確保卷云特定紅外波段的仿真圖像的卷云形態(tài)、各部分亮度變化與真實卷云的形態(tài)、亮度變化相符。
[0025]另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真系統(tǒng)，包括:
[0026]獲取單元，用于基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集；
[0027]第一讀取單元，用于從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置；
[0028]第二讀取單元，用于根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息；
[0029]確定單元，用于根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值；
[0030]繪制單元，根據(jù)每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色。
[0031]本發(fā)明實施例所述的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真系統(tǒng)，通過所述獲取單元，基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集，并通過所述第一讀取單元從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置；進一步的，通過所述第二讀取單元根據(jù)所述第一讀取單元讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息，再由所述確定單元根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，最后通過所述繪制單元根據(jù)所述確定的每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色，從而形成卷云特定紅外波段的仿真圖像。如此，通過氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)同時獲取到的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息與真實卷云內(nèi)部構(gòu)成及分布一致，能夠確保卷云特定紅外波段的仿真圖像的卷云形態(tài)、各部分亮度變化與真實卷云的形態(tài)、亮度變化相符。
[0032]可選地，所述第一讀取單元包括:
[0033]第一讀取模塊:用于從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云位置及所述卷云位置的圖像采集時間信息，并按像元矩陣形成數(shù)據(jù)文件一；
[0034]第二讀取模塊:用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件一選取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的卷云物理參數(shù)信息，并形成數(shù)據(jù)文件二。
[0035]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0036]上述方案中，通過氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，同時獲取到的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息與真實卷云內(nèi)部構(gòu)成及分布一致，能夠確保卷云特定紅外波段的仿真圖像的卷云形態(tài)、各部分亮度變化與真實卷云的形態(tài)、亮度變化相符。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明實施例提供的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法流程圖；
[0038]圖2為圖1中S102具體實施方法流程圖；
[0039]圖3為本發(fā)明實施例提供的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖4為圖3中第一讀取單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0041]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0042]本發(fā)明針對現(xiàn)有的大片卷云內(nèi)部構(gòu)成及分布情況不能通過參數(shù)想定獲得，且通過參數(shù)想定而生成的卷云紅外仿真圖像難以復(fù)現(xiàn)真實的卷云形態(tài)及卷云的各部分亮度變化情況的問題，提供一種基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法及系統(tǒng)。
[0043]參看圖1所示，本發(fā)明提供的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法的【具體實施方式】，包括:
[0044]SlOl:基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀(Moderate Resolut1n Imaging Spectrorad1meter,M0DIS)云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的MODIS大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)產(chǎn)品的獲得，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何已知的方法來獲取，例如可以通過互聯(lián)網(wǎng)下載獲取。
[0045]S102:從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置。
[0046]S103:根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息。
[0047]S104:根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值。
[0048]S105:根據(jù)所述確定的每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色。
[0049]所述基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法實施例，基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集，并從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置，進一步的，根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息，并且根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，最后根據(jù)所述確定的每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色，從而形成卷云特定紅外波段的仿真圖像。如此，通過基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，同時獲取到的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息與真實卷云內(nèi)部構(gòu)成及分布一致，能夠確保卷云特定紅外波段的仿真圖像的卷云形態(tài)、各部分亮度變化與真實卷云的形態(tài)、亮度變化相符。
[0050]以下對圖1中各步驟的具體實施方法進行詳細說明。
[0051]SlOl中，基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，用戶可以獲取MODIS云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的MODIS大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集。其中，數(shù)據(jù)產(chǎn)品的獲得，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何已知的方法來獲取，例如可以通過互聯(lián)網(wǎng)下載獲取。
[0052]例如,通過地球觀測系統(tǒng)(Earth Observatory System, EOS)中的MODIS能夠獲得大量的卷云圖像信息，經(jīng)過處理后能夠形成相應(yīng)MODIS云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的MODIS大氣產(chǎn)品。
[0053]S102中，MODIS云產(chǎn)品數(shù)據(jù)集包括卷云位置、所述卷云位置的圖像采集時間信息及卷云物理參數(shù)信息，所述數(shù)據(jù)集以數(shù)據(jù)文件形式存儲，該數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)格式為層次型數(shù)據(jù)格式(Hierarchical Data Format, HDF),包含了多種類型的數(shù)據(jù)，為了實現(xiàn)卷云紅外圖像仿真，用戶只需從MODIS云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中選取相關(guān)數(shù)據(jù)信息即可，其它數(shù)據(jù)可忽略。
[0054]例如，用戶可以通過環(huán)境可視化圖像(Environment for Visualizing Images,ENVI)軟件或者層次型數(shù)據(jù)格式文件瀏覽(Hierarchical Data Format View, HDFView)軟件來讀取MODIS云產(chǎn)品數(shù)據(jù)集中卷云紅外圖像仿真的相關(guān)數(shù)據(jù)，也可以按照HDF數(shù)據(jù)格式說明編寫數(shù)據(jù)讀寫程序來從MODIS云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中挑選卷云紅外圖像仿真的相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0055]圖2為圖1中S102具體實施方法流程圖，如圖2所示，從所述MODIS云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:
[0056]S1021:從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云位置及所述卷云位置的圖像采集時間信息，并按像元矩陣形成數(shù)據(jù)文件一。
[0057]S1022:根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件一選取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的卷云物理參數(shù)信息，并形成數(shù)據(jù)文件二，其中，所述卷云物理參數(shù)信息包括卷云粒子尺度、反射率、光學(xué)厚度、云頂溫度，云頂氣壓和云高度。
[0058]S103中，所述大氣參數(shù)為不同高度的大氣壓力、溫度、濕度值，可以根據(jù)S102中所述數(shù)據(jù)文件一選取的卷云位置或者所述數(shù)據(jù)文件二選取的卷云位置，從所述MODIS大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取不同高度的大氣壓力、溫度、濕度值，并提供給S104。
[0059]S104中，將所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息作為卷云散射特性計算軟件的輸入?yún)?shù)，并根據(jù)所述卷云位置逐點計算，從而確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值。
[0060]例如，將S1021提供的數(shù)據(jù)文件一和S1022提供的數(shù)據(jù)文件以及S103提供的大氣參數(shù)信息作為卷云散射特性計算軟件中光譜分辨率大氣輻射傳輸模式(ModerateResolut1n Atmospheric Transmiss1n,M0DTRAN)的輸入?yún)?shù)，通過 M0DTRAN 的卷云紅外亮度計算模型基于卷云內(nèi)部冰晶粒子物理特征(如粒子尺度、反射率等參數(shù))并結(jié)合卷云位置的經(jīng)緯度信息逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值。
[0061]S105中，根據(jù)S104提供的每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個卷云像元賦予對應(yīng)的顏色。其中，所述卷云像元是卷云圖像的最小單元，對應(yīng)卷云圖像的空間點；根據(jù)所述確定的每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，并結(jié)合卷云位置信息，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色，從而形成卷云特定紅外波段的仿真圖像。
[0062]相應(yīng)地，參看圖3所示，本發(fā)明提供的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真系統(tǒng)的【具體實施方式】，包括:
[0063]獲取單元101，用于基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集。
[0064]第一讀取單元102，用于從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置。
[0065]第二讀取單元103，用于根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息。
[0066]確定單元104，用于根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值；
[0067]繪制單元105，用于根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值。
[0068]所述基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真系統(tǒng)的實施例，通過所述獲取單元101利用基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集，并通過所述第一讀取單元102從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置；進一步的，通過所述第二讀取單元103根據(jù)所述第一讀取單元讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息，再由所述確定單元104根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，最后通過所述繪制單元105根據(jù)所述確定的每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色，從而形成卷云特定紅外波段的仿真圖像。如此，通過氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，同時獲取到的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息與真實卷云內(nèi)部構(gòu)成及分布一致，能夠確保卷云特定紅外波段的仿真圖像的卷云形態(tài)、各部分亮度變化與真實卷云的形態(tài)、亮度變化相符。
[0069]參看圖4所示，在前述基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真系統(tǒng)的【具體實施方式】中，可選地，所述第一讀取單元102包括:
[0070]第一讀取模塊1021:用于從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云位置及所述卷云位置的圖像采集時間信息，并按像元矩陣形成數(shù)據(jù)文件一；
[0071]第二讀取模塊1022:用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件一選取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的卷云物理參數(shù)信息，并形成數(shù)據(jù)文件
--O
[0072]綜上所述，本發(fā)明實施例通過基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，同時獲取到的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息與真實卷云內(nèi)部構(gòu)成及分布一致，能夠確保卷云特定紅外波段的仿真圖像的卷云形態(tài)、各部分亮度變化與真實卷云的形態(tài)、亮度變化相符。
[0073]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，其特征在于，包括: 基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的與其地理位置一致的中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集； 從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置； 根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息； 根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值； 根據(jù)所述確定的每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，其特征在于，所述從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括: 通過環(huán)境可視化圖像、層次型數(shù)據(jù)格式文件瀏覽軟件或者編寫數(shù)據(jù)讀寫程序從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣象衛(wèi)星的卷云紅外圖像仿真方法，其特征在于，所述從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括: 從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云位置及所述卷云位置的圖像采集時間信息，并按像元矩陣形成數(shù)據(jù)文件一； 根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件一選取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的卷云物理參數(shù)信息，并形成數(shù)據(jù)文件二。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，其特征在于，所述大氣參數(shù)包括:不同高度的大氣壓力、溫度及濕度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息包括: 根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件一選取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的不同高度的大氣壓力、溫度及濕度值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值包括: 利用卷云散射特性計算軟件，將所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息作為所述卷云散射特性計算軟件的輸入?yún)?shù)，并根據(jù)所述卷云位置逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，其特征在于，所述卷云物理參數(shù)信息包括卷云粒子尺度、反射率、光學(xué)厚度、云頂溫度、云頂氣壓和云高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真方法，其特征在于，所述卷云位置包括:卷云的經(jīng)緯度信息。
9.一種基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括: 獲取單元，用于基于氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，獲取中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集和與其地理位置一致的中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集； 第一讀取單元，用于從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息，所述卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息包括:卷云位置； 第二讀取單元，用于根據(jù)所述讀取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀大氣產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的大氣參數(shù)信息； 確定單元，用于根據(jù)所述讀取的卷云相關(guān)數(shù)據(jù)信息和大氣參數(shù)信息，逐點確定每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值； 繪制單元，根據(jù)每個空間點的特定紅外波段卷云亮度值，對每個空間點的卷云像元繪制對應(yīng)的顏色。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的卷云紅外圖像仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述第一讀取單元包括: 第一讀取模塊:用于從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取卷云位置及所述卷云位置的圖像采集時間信息，并按像元矩陣形成數(shù)據(jù)文件一； 第二讀取模塊:用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件一選取的卷云位置，從所述中分辨率成像光譜儀云產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中讀取所述卷云位置的卷云物理參數(shù)信息，并形成數(shù)據(jù)文件二。
【文檔編號】G06T19/00GK104282044SQ201410505197
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】劉浩, 劉興潤, 李霞 申請人:北京環(huán)境特性研究所