【其他行业标准】 卫星遥感雾监测产品制作技术导则

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中华人民共和国气象行业标准
QX/T267—2015
卫星遥感雾监测产品制作技术导则Technical guidelines for satellite remote sensing products of fog2015-01-26发布
中国气象局
2015-05-01实施
规范性引用文件
术语和定义
数据要求
监测方法
监测产品制作
附录A（资料性附录）
QX/T267—2015
FY-1C/1D极轨气象卫星MVISR（多通道可见光红外扫描辐射计）通道参数6
FY-3A/3B/3C极轨气象卫星VIRR（可见光红外扫描辐射计）通道参数.附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
FY-3A/3B/3CMERSI(中分辨率成像光谱仪）通道参数EOS/MODIS（中分辨率成像光谱仪）通道参数附录E（资料性附录）
NOAA极轨气象卫星AVHRR（改进的甚高分辨率扫描辐射计）通道参数11
FY-2静止气象卫星VISSR（扫描辐射计）通道参数附录F(资料性附录）
附录G(资料性附录)
附录H（资料性附录）
附录1（规范性附录）
参考文献
NPP极轨气象卫星VIIRS（可见光红外辐射计组合仪）通道参数Metop极轨气象卫星AVHRR（改进的甚高分辨率扫描辐射计）通道参数NDSI和NDVI的计算公式
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。QX/T267—2015
本标准由全国卫星气象与空间天气标准化技术委员会（SAC/TC347）提出并归口。本标准起草单位：国家卫星气象中心。本标准主要起草人：吴晓京、陆文杰、李三妹、任素玲。m
1范围
卫星遥感雾监测产品制作技术导则本标准规定了雾的卫星遥感监测数据、监测方法和产品制作要求。本标准适用于雾的卫星光学遥感监测信息提取和监测产品制作。2规范性引用文件
QX/T267—2015
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T22602007中华人民共和国行政区划代码GB/T15968-2008遥感影像平面图制作规范GB/T17278--2009楼
数字地形图产品基本要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
binaryimageof fog
雾二值图
以数值1和0分别表示雾和非雾的图像3.2
日multi-channelcompositecolorimage多通道合成图
在图像处理中，分别赋予传感器不同通道以不同颜色（红、绿、蓝），生成与实际景物色彩相似或较易表现目标特征的图像。
thematicmapofremotesensing
专题图
具有某种相同属性遥感内容的图形集合。4符号
下列符号适用于本文件。
NDSI：归一化积雪指数，为NormalizedDifferenceSnowIndex首字母缩写。NDSINR：RR参加计算的NDSI。
NDSIviIs：Rvis参加计算的NDSI。NDVI：归一化植被指数，为NormalizedDifferenceVegetationIndex首字母缩写。NDVIh：NDVI阈值。
RyiR：星载仪器中近红外0.725μm~1.25μm波段的反射率。RsR：星载仪器中短波红外1.58μm~1.65μm波段的反射率。RsRb：短波红外通道1.58μm~1.65μm反射率阈值。1
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RswIR：短波红外通道1.58um~1.65um反射率。Rvis：星载仪器中可见光0.55um~0.68μm谱段的反射率。Rvis,th.cloud：不同云覆盖类型的反射率阅值。Rvisthinad：不同陆地覆盖类型的反射率阈值。Rvist：晴空陆地可见光波段反射率阈值。Rvis中高云：中高云可见光波段反射率阈值。Ri.385km：1.385μm反射率阈值。Tmean_water：判识像元所在海区的多年月平均海温。TMIR：星载仪器中中波红外3.5μm~4.0μm谱段观测的等效黑体辐射亮温。TMIR随：晴空陆地中波红外3.5μm～4.0μm谱段观测的等效黑体辐射亮温。TMIR中高云：中高云中波红外3.5μm~4.0μm谱段观测的等效黑体辐射亮温。Ti：星载仪器中10.3μm~11.3μm谱段观测的等效黑体辐射亮温。Th：10.3μm~11.3um谱段观测的等效黑体辐射亮温雾值。Tilmin：10.3um~11.3μm谱段雾顶的最低亮温阅值。Ti随：晴空陆地像元在10.3μm~11.3μm谱段的亮温值。Tu地：晴空地表（包括陆地、海洋）像元在10.3μm11.3μm谱段的亮温阈值。Tii中高云：中高云10.3μm~11.3μm谱段雾项的最低亮温阈值。Ti2：星载仪器中11.5μm~12.5μm谱段观测的等效黑体辐射亮温。T：雾顶亮温和周围晴空地表的亮温差。△Tm-12:10.3μm~11.3μm谱段与11.5μm~12.5μm谱段亮温差，△T-12=Tm-T2。TMk-:3.5μm~4.0μm谱段与10.3μm~11.3μm谱段亮温差，TMR-n=TMR-Tn。△TmR-1u陆：3.5μm~4.0μm谱段与10.3μm~11.3μm谱段晴空陆表亮温间亮温差。△TR-1中高云：3.5μm~4.0μm谱段与10.3μm~11.3μm谱段中高云亮温间亮温差。5数据要求
雾的卫星遥感监测对数据有如下要求：使用星载可见光和红外相应波段探测仪器获取的数据，仪器的通道设置参数参见附录A～附a)
录H；
使用经过定位、定标预处理的数据；b）
不宜使用日出后和日落前2h内的数据。c)
监测方法
百关雾的识别
白天陆地雾的识别
使用短波红外通道的卫星数据时，判识流程和算法如下。各步骤中的数值均为参考值，判识6.1.1.14
时可根据卫星通道数据质量情况微调。识别云与晴空陆地：
1）视下垫面情况满足RvisRvishclou时为云区，Rvis_thcloud宜取0.25；2
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按附录I计算NDVI值，视下垫面情况与NDVI进行比较，满足NDVI区，满足NDVI>NDVI时为晴空陆地区。下垫面为裸地区时NDVI.宜取一0.OI，下垫面为非裸地区时NDVI宜取0.2。
在6.1.1.1a）基础上，计算△TMIR-n和Ri.385m，按下列条件从晴空陆地范围提取绝对晴空b）
区域：
1)△TMIR-1<8K;
2)R1.385mm>0.05。
c）在6.1.1.1a)基础上，按附录I计算NDSIvis和NDSINIR，满足下列条件之一即标记为绝对云区（明显高于雾的云）：
1)NDSIvs>0.35;
2）NDSIR>0.25,且Tud）在不包含晴空陆地和云区的范围内，计算Tu和NDSI，将满足以下条件的区域判识为雾：1）Tn—T1陆<△T（△T应小于6K)；2）0.2a)RvisAtTh>Tu中商会；
TMIR>TMIRTMIR中高会；
△TMIR-1陆ATMIR-1白天海上雾的识别
使用短波红外数据时，判识流程和算法如下，各步骤中的数值均为参考值，判识时可根据卫星6.1.2.1
通道数据质量情况微调：
云区识别：
对太阳镜面反射形成的耀斑区采用耀斑角数据识别海上耀斑影响范围。1）
非耀斑区，计算Rvis，NDVI，Tn，RvIR，RsWiR，当满足以下条件之一时，判识为云区：2）
Rvis>0.3;
0.150.18,T-0.12;Rvis>0.1,RyIR>0.1,RswIR>0.1,Ti经a）识别出的非云像元，对于RvIs，RNR，RsIR，NDVI，NDSI同时满足以下条件的区域判识为晴空海区：
1)Rvs<0.18;
2RNR<0.12.RsIR<0.08；
3)NDVI<-0.25;
4)NDSI>0.4。
碎云或云水混合像元的红外亮温订正。通过云覆盖率，基于辐射传输模型估算云顶辐射，推算c
红外等效亮温，作为混合像元的订正后的亮温用于阈值判识的备选。d)
从云区中剔除中高云。满足以下条件之一的像元，判识为中高云：1)NDSIvs>0.35;
2）NDSINIR>0.25,且TQX/T267—2015
3）NDVI<-0.05且RsIR<0.12。
对于T，NDSIvis，NDSIsR，RsR，Tu海区同时满足以下条件的区域判识为雾：e）
1）Tu—T海区<△T，AT冬季取8K，其他季节取4K；2)-0.23）-0.25）T>Tmemwater—5K
6）T海区<295K。
6.1.2.2使用中波红外数据时，先计算出中红外通道的反射辐射，用其替代短波红外通道反射率，再按6.1.2.1操作。
6.2夜间雾的识别
中波红外和远红外通道的辐射特性，当TI，T11地，△TMIR-n满足下列各条件时，判识为夜间雾：1)Timm2）IT-TmI<△T.△T宜取3K；
3)-8K<△TMIR-1<-1K。
7监测产品制作
实时产品
7.1.1多通道合成图像产品
7.1.1.1多通道合成图像产品以三通道合成图像为底图增强显示雾区。7.1.1.2图像处理方法：在有短波红外通道情况下，选取短波红外通道、近红外通道和可见光通道，依次赋予红，绿、蓝色进行多通道合成：在没有短波红外通道情况下，选取远红外通道、近红外通道和可见光通道，依次赋予红、绿、蓝色进行多通道合成。在二值图的雾区范围内，对雾区影像进行增强显示处理。
7.1.1.3附加地理标记：按照GB/T15968-2008、GB/T2260-2007和GB/T17278—2009的要求叠加地理标记。
7.1.1.4图像注释：图像上应附加卫星号（仪器名称）、观测时间、图例等注释标记。图像上应对雾、云、沙尘、积雪等可能出现视觉混淆的区域做注释标记，同类物体的注释标记应有一致的形式和色彩，文字以外的图像注释应配合图例说明。7.1.2遥感监测专题图产品
7.1.2.1遥感监测专题图产品在地图背景上显示雾区。7.1.2.2图像处理方法：将雾判识区域（雾二值图像）信息叠加在地图（根据需要选择叠加地理信息）上。雾信息赋予的色彩应与地图区域的色彩有所区别。7.1.2.3附加地理标记：按7.1.1.3给出的要求进行。7.1.2.4图像注释：按7.1.1.4给出的要求进行。4
7.2多时次合成图像产品
7.2.1雾过程合成产品
QX/T267-2015
7.2.1.1合成图处理方法：对属于同一次雾天气影响过程的多时次雾天气二值图应使用相同的地图投影方式，每一时次的雾天气二值图像元地理位置应包含于监测区域，对属于监测区域的每一时次的二值图进行逐像元判读。只要监测区域内同一像元某一时次有雾，则标记为有雾像元。7.2.1.2附加地理标记：按7.1.1.3给出的要求进行7.2.1.3图像注释：按7.1.1.4给出的要求进行，且应附加过程资料接收的起始、终止时间标记。7.2.2雾时间周期合成产品
7.2.2.1合成图处理方法：对属于同一旬、月、季等时段内的雾天气二值图应使用相同的地图投影方式，每一时段内的各时次雾天气二值图像元地理位置应包含于监测区域。对属于同一时段、同一监测区域的各时次的二值图进行逐像元判读，只要监测区域内同一像元某一时次有雾，则标记为有雾像元。根据时段内雾出现的频次标记不同颜色2附加地理标记：按7.1.1.3给出的要求进行。7.2.2.2
7.2.2.3图像注释：按7.1.1.4给出的要求进行。5
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