[发明专利]一种夜光遥感月度影像合成方法

说明书

本发明公开了一种夜光遥感月度影像合成方法，属于夜光遥感影像处理领域。首先获取待监测区域的NPP/VIIRS日度夜光数据以及行政区划数据。然后对日度夜光数据进行预处理，并根据行政区划数据进行裁切，获得待监测区域的夜光遥感栅格数据，并将其中每个像素原始DNB辐射值分别转变成各自对应的像元亮度值DN，通过云判和目视解译筛选无云且质量较好的K个日期对应的夜光数据，从中选取各自的目标参考区域，分别计算每个日期夜光数据的相对辐射校正系数，对不同日期的夜光数据进行分段补偿处理。最后将补偿后的K个日期的夜光数据，采用均值法进行月度合成处理，得到月度夜光遥感影像。本发明提高了夜光数据在重大突发事件中的应用能力，满足宏观经济分析的要求。

技术领域

本发明属于夜光遥感影像处理领域，具体涉及一种夜光遥感月度影像合成方法。

背景技术

夜光遥感数据是：利用遥感卫星在夜间获取地表的光学影像，得到不受太阳光影响的来自城市、乡镇等含有持久光源的夜光数据。夜光数据不仅具备遥感数据的周期性、宏观性和客观性等优势，而且经过国内外学者的广泛研究，证明其能够客观的反映人类活动的轨迹和地区经济的发展。因此夜光遥感在城市发展和演化分析、GDP等社会经济参数估算、火灾监测以及渔业研究等方面得到了广泛应用。

目前具备全球覆盖的夜光遥感数据包括美国国防气象卫星计划DMSP/OLS(Defense Meteorological Satellite Program/Operational linescan system)和美国极轨卫星NPP/VIIRS(National Polar-Orbiting Partnership/Visible InfraredImaging Radiometer Suite)。NPP/VIIRS继承并优化了前者的微光探测能力，消除了像元饱和及溢出等问题，因此得到更广泛的应用。

由于夜光数据具有客观性，能够从空间获取地面上的所有夜间灯光，包括了居民住宅光源、小区路灯、城市道路上的照明灯光、还有商业区和工业区的灯光等。而且DMSP/OLS和NPP/VIIRS数据都是免费发布，可以直接通过网络下载，因此国内外很多学者挖掘出夜光遥感在不同领域的应用。从1997年开始，有学者就把夜光遥感和国民生产总值进行回归分析，发现两者具有高度的相关性。此后夜光遥感的应用领域不断拓展，包括人口密度、电力消费、贫困和基尼系数估算、城市化监测和演化分析、生态环境和健康效应研究以及渔业研究等方面。

目前此类研究大多是使用官方发布的年度夜光数据进行宏观尺度的分析，通过月度数据合成筛选过滤了来自极光、火、船以及其它临时光源的灯光影响，并且经过了全球镶嵌处理，因此可以从较长的时间序列范围内进行社会经济因子估算与经济活动监测。然而DMSP/OLS卫星在2013年已经失效，而美国地球观测委员会在其官网也已经宣布从2019年10月起停止生产NPP/VIIRS夜光数据月度、年度合成产品，只按日提供日/DNB(Day/NightBand)夜据。目前只有美国科罗拉多矿业大学的Payne研究所提供NPP/VIIRS月度合成产品，但是其更新发布有半年左右的延迟，无法满足最新的数据分析要求。同时美国地球观测委员会提供的DNB数据虽然在获取时经过了星上辐射定标，具备一定的影像间的可比性。但是由于夜光遥感数据会受到卫星平台、载荷传感器、以及大气和月光等因素影响，不同日期获取的同一地点的原始DNB辐射值还是存在较大的波动。因此无法直接使用日度的DNB数据进行应用分析研究，从而限制了NPP/VIIRS数据在重大自然灾害、新冠疫情以及局部战争情况下的使用能力。

发明内容

本发明针对现有技术中，不能及时提供月度，年度夜光数据以及日夜DNB数据存在较大波动，不能在重大自然灾害、新冠疫情以及局部战争情况下直接使用的问题，提出了一种夜光遥感月度影像合成方法。

所述方法包括如下步骤：

步骤一、针对待监测区域，获取某月的NPP/VIIRS日度夜光数据；并查找该区域对应的行政区划数据；