兰州大学《卫星气象学》第6章-卫星图像分析基础.pptxVIP

卫星气象学;第六章卫星图像分析基础;6.1卫星图像的基本特征;WhattheSatelliteSees…;卫星资料：

图像资料：卫星携带的成像仪在不同谱段测量的辐射转换成不同色调的图像。特点：成像迅速，时空分辨率高，直观形象，水平分布连续，需对图像进行二次处理才能进行定量分析应用。

目前卫星图像有：卫星云图、水汽图等

探测资料：为定量数字资料，光谱分辨率高，用于大气温度和成分的探测。

卫星云图分析内容：

不同通道云图、云和地表（雪）、云类型、地表、云分布及天气系统、估算气象要素、结合其他资料综合分析……;尽量减少大气对观测的影响；

选用透明的大气窗区，尽可能避免存在有气体吸收和散射的波段，以达到清楚观测地表或云分布的目的。

根据观测对象确定选用的波段；

根据目标物的光学特性，选择观测对象与其他目标物间特征差异最大的波段。

根据卫星观测的目标特性确定观测波段

;VIS通道：

0.52~0.68，0.58~0.68?m等大气窗——可见光云图

0.725~1.1?m近红外通道

IR通道：

10.5~12.5?m大气窗——长波红外云图

3.55~3.93?m大气窗——短波红外云图

5.7~7.3?m水气吸收带——水汽图

图象灰阶规则：

VIS：辐射测量值大，用白色表示，如厚云区；反之，用黑色表示。

IR：辐射测量值小，用白色表示，如厚云区；反之，用黑色表示。;6.1.1可见光云图的基本特征;在大气窗区，太阳辐亮度，可看做常数，因此卫星观测到的辐射与物体反照率和太阳天顶角有关。

在一定的太阳天顶角下，物体反照率越大，卫星观测到的辐射就越大，在云图上色调就越亮；而越小，

就越小，卫星云图色调就越暗。

在反照率相同的条件下，太阳天顶角越大，卫星观测到的辐射就越大，卫星云图的色调就越亮；越小，

就越小，卫星云图的色调就越暗。;可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段，如AVHRR的CH1(0.68~0.725μm）通道或静止卫星的(0.52~0.75μm)，测量来自地面和云面反射的太阳辐射，将???种地面目标物反射的太阳辐射转换为图像，卫星接收的辐射越大，用越白的色调表示；接收到的辐射越小，用越暗的色调表示，就得到可见光云图。

在可见光云图上，物像的色调决定于反射太阳辐射的强度。而卫星接收到的反射太阳辐射决定于入射到目标物上的太阳辐射，及目标物的反照率。入射至目标物的太阳辐射又与太阳高度角有关。因此，在可见光云图上物像的色调与其本身的反照率和太阳高度角有关。;1.反照率对可见光云图色调的影响

在一定的太阳高度角下，卫星接收到的辐射仅决定于物体的双向反射率，如果将地面看成朗伯面，则卫星接收的辐射仅取决于物体的反照率，物体的反照率越大，它的色调越白；反照率越小，色调越暗。;表6.1一些主要云和地面目标物的反照率;反过来，也可以根据卫星云图上的色调估算入射到地表面的太阳辐射、物像的反照率和双向反射率。;以FY2C_VIS为例;6.1.2红外云图的基本特征;1、长波红外云图（10.5~12.5?m大气窗）

???

卫星观测到的辐射与物体温度有关。

物体温度越高，卫星观测到的辐射就越大，卫星云图的色调就越暗；物体温度越低，卫星观测到的辐射就越小，卫星云图的色调就越亮。;?3.7微米大气窗通道位于太阳辐射和地气辐射的重合区，在白天包括反射的太阳辐射和地面云面发射的辐射两项，云图色调的变化较复杂，辐射大用黑色表示，增加了图象识别难度。

大气透明度很高，大气吸收对卫星估算表面温度的影响小，能较精确地测量表面温度。但是短波红外通道在白天受太阳污染，主要在夜间测温。

该波段处在森林火温（800K）的最大辐射波长处，所以用来监测森林火灾很有用。;根据Planck定律可得：;红外云图的基本特征;1.长波红外(10.5-12.5微米)云图;FY2IRImages----地面温度的昼夜变化;;2.短波红外