[发明专利]基于FY-3D MERSI-II数据的赤潮监测方法及装置

权利要求书

1.基于FY-3D MERSI-II数据的赤潮监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过卫星地面分发系统获取实验区光学遥感数据，选择覆盖海域为晴朗无云的数据；

(2)针对光学遥感数据进行数据预处理，预处理包括大气校正、几何校正、海陆掩膜和云检测，其中，MERSI-II大气校正利用辐射传输模型进行计算，从卫星影像获取的总遥感反射率中去除瑞利散射和气溶胶散射，几何校正通过经纬度数据集构建地理查找表，基于地理查找表进行几何校正，海陆掩膜利用官方发布的区域陆地矢量文件进行剔除，保留海洋区域数据，云检测通过构建的云掩膜指数进行剔除；

(3)根据现场采集的叶绿素a浓度和赤潮信息数据建立叶绿素a浓度反演模型和赤潮提取指数，结合现场实测数据，分析对叶绿素a浓度敏感的波段并结合MERSI-II数据的光谱响应函数构建叶绿素a浓度反演模型，结合赤潮藻类的特征，构建赤潮信息提取指数MRI；

(4)根据步骤(3)的叶绿素a浓度反演模型反演叶绿素a浓度，同时利用对应的赤潮信息提取指数MRI进行赤潮信息提取，选取叶绿素a浓度大于1.3mg/m³的阈值和MRI大于4阈值共同作用提取赤潮；

(5)将提取的叶绿素a浓度和赤潮信息快速批量专题制图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，采用FY-3D MERSI-II L1B数据，选择图像中海域云覆盖率30％的遥感数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，卫星接收到的大气瑞利散射为：

其中，ρ(λ_i)为卫星接收到的瑞利散射，λ_i是MERSI-IIL1B数据对应的第i波段，τ_r(λ_i)为瑞利光学厚度，T_oz(λ_i)为臭氧的透射率，w_r为单次散射反照率，p_r是太阳以三种不同的通道散射到卫星的概率因子，θ_S为太阳天顶角，cosθ_s为太阳天顶角余弦，θ_v为卫星天顶角，cosθ_v为卫星天顶角余弦；

计算瑞利散射校正反射率ρ_rc(λ)：

ρ_rc(λ)＝ρ_t(λ)-ρ_r(λ)＝ρ_a(λ)+t_v(λ)ρ_w(λ)

其中，t_v(λ)为观测方向的大气漫透射率，ρ_a(λ)为气溶胶散射反射率，ρ_r(λ)是瑞利散射反射率，ρ_t(λ)是卫星观测总的反射率，ρ_w(λ)是离水反射率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，基于GDAL库中GEOLOC校正算法进行几何校正，通过FY-3D MERSI-II数据对应的地理定位文件中经纬度数据集进行构建地理查找表，然后实现MERSI-II数据的几何校正。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，选取FY-3D MERSI-II数据中3个对云、地表比较敏感的波段进行云检测，将0.65μm与0.94μm云与各种地物波谱特征形成明显反差，将两者归一化处理，选择I-cloud指数判断某个像素是否是云，其中，B_0.65为0.65μm中心波长对应的波段，B_0.94为0.94μm中心波长对应的波段。