一種基于modis數(shù)據(jù)的大氣相對濕度估算方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于MODIS數(shù)據(jù)的大氣相對濕度估算方法，能夠應(yīng)用在氣象監(jiān)測、霧霾檢測等遙感應(yīng)用部門。該方法包括：1)提取待研究日的MODIS產(chǎn)品MOD05數(shù)據(jù)中17、18、19通道上大氣可降水量數(shù)據(jù)，提取待研究日的MODIS產(chǎn)品MOD07中的地表溫度數(shù)據(jù)；2)利用大氣輻射傳輸模擬軟件MODTRAN4計算得出分別對應(yīng)于MODIS的17、18、19通道的大氣透過率；3)將完成預(yù)處理操作后的MOD05數(shù)據(jù)中17、18、19通道上的大氣可降水量加權(quán)平均作為待研究日的平均大氣可降水量，其中每個通道上大氣可降水量的權(quán)重由上一步中的大氣透過率決定；4)分別計算出地面實際水汽壓值和地面飽和水汽壓值，根據(jù)公式得出大氣相對濕度。
【專利說明】—種基于MODIS數(shù)據(jù)的大氣相對濕度估算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大氣遙感領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于MODIS數(shù)據(jù)的大氣相對濕度估算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著工業(yè)、交通和城市化的迅猛發(fā)展，大氣中的顆粒物含量增多，我國東部廣大地區(qū)遭遇嚴重的大氣污染，先后多次持續(xù)多日的大范圍霧霾天氣。霧霾天氣是一種重要的城市氣象災(zāi)害，除了低能見度對交通運輸、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有嚴重的危害外，還由于其復(fù)雜的化學(xué)成分和沉降過程給人體健康和生態(tài)環(huán)境帶來多重不利的影響。近年來，霧霾監(jiān)測技術(shù)、形成機理、數(shù)值預(yù)報技術(shù)以及對霧霾的預(yù)警技術(shù)已成為亟需解決的問題。
[0003]霧與霾天氣的判定一般可以根據(jù)能見度與相對濕度來進行區(qū)分，根據(jù)中國氣象局2010年發(fā)布的《霾的觀測與預(yù)報等級》(QX\T113-2010)中規(guī)定，能見度小于10km，相對濕度小于80%時天氣判別為霾，相對濕度80%?95%時為霧霾。由此可見，相對濕度在霧霾判定方面有著及其重要的意義。
[0004]MODIS是搭載在terra和aqua衛(wèi)星上的一個重要的傳感器,擁有36個波段,光譜范圍廣，跨度從0.4um?14.4um。其飛行與太陽同步，每天同一區(qū)域至少獲得兩幅圖像。MODIS產(chǎn)品數(shù)據(jù)面向全球免費使用，能簡便、快捷的用于大氣校正、氣溶膠反演以及其他相關(guān)遙感研究。當前利用MODIS產(chǎn)品數(shù)據(jù)估算大氣相關(guān)參數(shù)的方法已經(jīng)得到越來越廣泛的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于MODIS數(shù)據(jù)的大氣相對濕度估算方法，通過MODIS數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型來分別確定地面實際水汽壓值與地面飽和水汽壓值，根據(jù)相關(guān)公式得出相對濕度的值。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下步驟:
[0007]I)提取待研究日的MODIS產(chǎn)品M0D05數(shù)據(jù)中17、18、19通道上大氣可降水量數(shù)據(jù)，提取待研究日的MODIS產(chǎn)品M0D07中的地表溫度數(shù)據(jù)，對所提取數(shù)據(jù)進行圖像校正、去除異常值的預(yù)處理操作；
[0008]2)利用大氣輻射傳輸模擬軟件M0DTRAN4計算得出分別對應(yīng)于MODIS的17、18、19通道的大氣透過率。具體為:將MODIS影像所在地區(qū)的大氣剖面模式、大氣路徑、輻射模式、散射模式作為M0DTRAN4軟件的輸入?yún)?shù)，將MODIS傳感器的位置參數(shù)(角度和高度)作為M0DTRAN4軟件的輸入?yún)?shù)，計算大氣在890nm波段(對應(yīng)于MODIS數(shù)據(jù)的17通道)，帶寬為1nm的大氣透過率P 1；計算大氣在930nm波段(對應(yīng)于MODIS數(shù)據(jù)的18通道)，帶寬為1nm的大氣透過率P 2，計算大氣在915nm波段(對應(yīng)于MODIS數(shù)據(jù)的19通道)，帶寬為1nm的大氣透過率P 30
[0009]3)設(shè)完成預(yù)處理操作后的M0D05數(shù)據(jù)中17、18、19通道上的大氣可降水量分別為W17, W18, W19,將w17、w18、W19加權(quán)平均作為待研究日的平均大氣可降水量，其中每個通道上大氣可降水量的權(quán)重由上一步中的大氣透過率決定；具體為
【權(quán)利要求】
1.一種基于MODIS數(shù)據(jù)的大氣相對濕度估算方法，其特征在于包含以下步驟: 1)提取待研究日的MODIS產(chǎn)品M0D05數(shù)據(jù)中17、18、19通道上大氣可降水量數(shù)據(jù)，提取待研究日的MODIS產(chǎn)品M0D07中的地表溫度數(shù)據(jù)，對所提取數(shù)據(jù)進行圖像校正、去除異常值的預(yù)處理操作； 2)利用大氣輻射傳輸模擬軟件M0DTRAN4計算得出分別對應(yīng)于MODIS的17、18、19通道的大氣透過率。具體為:將MODIS影像所在地區(qū)的大氣剖面模式、大氣路徑、輻射模式、散射模式作為M0DTRAN4軟件的輸入?yún)?shù)，將MODIS傳感器的位置參數(shù)(角度和高度)作為M0DTRAN4軟件的輸入?yún)?shù)，計算大氣在890nm波段(對應(yīng)于MODIS數(shù)據(jù)的17通道)，帶寬為1nm的大氣透過率P 1；計算大氣在930nm波段(對應(yīng)于MODIS數(shù)據(jù)的18通道)，帶寬為1nm的大氣透過率P2，計算大氣在915nm波段(對應(yīng)于MODIS數(shù)據(jù)的19通道)，帶寬為1nm的大氣透過率P 30 3)設(shè)完成預(yù)處理操作后的M0D05數(shù)據(jù)中17、18、19通道上的大氣可降水量分別為W17, W18, W19,將w17、w18、W19加權(quán)平均作為待研究日的平均大氣可降水量，其中每個通道上大氣可降水量的權(quán)重由上一步中的大氣透過率決定；具體為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MODIS數(shù)據(jù)的大氣相對濕度估算方法，其特征在于:所述的步驟3)中W17為M0D05數(shù)據(jù)預(yù)處理之后17通道上的大氣可降水量數(shù)據(jù)的平均值，含terra衛(wèi)星數(shù)據(jù)和aqua衛(wèi)星數(shù)據(jù)；w18為M0D05數(shù)據(jù)預(yù)處理之后18通道上的大氣可降水量數(shù)據(jù)的平均值，含terra衛(wèi)星數(shù)據(jù)和aqua衛(wèi)星數(shù)據(jù)；w19為M0D05數(shù)據(jù)預(yù)處理之后19通道上的大氣可降水量數(shù)據(jù)的平均值，含terra衛(wèi)星數(shù)據(jù)和aqua衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種基于MODIS數(shù)據(jù)的大氣相對濕度估算方法，其特征在于:所述的步驟5)中使用的M0D07地表溫度數(shù)據(jù)為待研究日經(jīng)過預(yù)處理后的所有地表溫度數(shù)據(jù)的平均值，含terra衛(wèi)星數(shù)據(jù)和aqua衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G06F17/50GK104036086SQ201410279438
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】范嬌 申請人:杭州電子科技大學(xué)