[发明专利]一种FY-3D MERSI L1B数据自动化再处理方法

说明书

本发明针对风云三号D(FY‑3D)气象卫星接收和预处理的MERSIL1B轨道观测数据，提出了一种面向FY‑3DMERSIL1B数据的自动化再处理方法，其采用Python开发平台和GDAL栅格处理技术，集约管理数据检测传输、辐射定标、光谱反射率/亮温计算、等经纬投影、区域裁剪、数据格式转换及归档等模块，实现各处理模块紧密衔接和自动化运行。处理结果表明，本方法具有数据读取效率高和处理耗时少的优点，能自动化加工和归档1km和250m空间分辨率等经纬网格多通道图像，图像质量与原处理技术的图像基本一致，能够应用于卫星遥感监测系统中，从而有效支撑本区域气象遥感服务业务。

技术领域

本发明涉及FY-3D MERSI L1B数据再处理技术方法领域，具体涉及一种FY-3DMERSI L1B数据自动化再处理方法。

背景技术

风云三号D星(FY-3D)于2017年11月在太原卫星发射中心发射升空，是我国第二代极轨气象卫星，与风云三号C星(FY-3C)、风云三号E星(FY-3E)组成我国极轨气象卫星黎明、上午、下午观测业务网络，在每6小时内为数值预报同化业务提供一次全球完整覆盖的遥感观测资料。FY-3D搭载了第二代中分辨率光谱成像仪(MERSI-II)、第二代微波温度计(MWTS-II)、微波成像仪(MWRI)、第二代微波湿度计(MWHS-II)、空间环境检测仪(SEM)、全球导航卫星掩星探测仪(GNOS)、红外高光谱大气探测仪(HIRAS)、近红外高光谱温室气体监测仪(GAS)、广角极光成像仪(WAI-I)、电离层光度计(IPM)共10套遥感观测仪器，观测数据广泛应用于空间天气、大气辐射、陆表生态、数值预报等领域。MERSI-II广泛用于区域大气气溶胶、云、火情监测和陆表生态的监测评估产品制作，目前国内已经开展了基于FY-3D MERSI数据的遥感应用研究，实现了基于FY-3D MERSI-II远红外数据火情监测研究(郑伟、陈洁等，2020)和AOD遥感反演(陈辉等，2022)，基于深度学习研究了FY-3D MERSI的云检测模型(瞿建华等，2019)，针对FY-3D MERSI NDVI产品进行了质量评估(王圆圆等，2022)。省级气象部门主要采用FY3D MERSI-II数据产品开展本地气象遥感实时监测服务业务。

因FY-3D MERSI L1B数据没有等经纬投影信息，光谱波段数据主要以整型辐射亮度灰度值(Digital Number,DN)存储，非遥感技术专业人员解析及应用该数据仍需对数据做辐射定标、像元反射率/亮温计算、重投影、几何校正、区域裁剪和图像格式转等再处理加工，输出易于理解和应用的多通道栅格遥感图像数据。目前本地业务上，FY-3D MERSI L1B数据的再处理加工方式需大量人工干预和设置，没有形成数据处理的自动化处理工程模式，再处理效率不高，不能满足气象遥感监测业务智能化发展要求。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种FY-3D MERSI L1B数据自动化再处理方法，基于网络文件系统传输协议(NetworkFile System，NFS)，能够与风云三省级利用站预处理平台数据传输进行对接，采用Python和GDAL栅格技术对轨道数据进行再处理，实现FY-3DMERSI L1B数据文件检测、元数据和地理数据解析、辐射定标、光谱反射率/亮温计算、重投影、几何校正和区域裁剪等主要模块耦合连接和触发式异步自动运行，提高FY-3D MERSI数据处理效率和自动化水平，自动生成和归档250m和1km两种空间分辨率多通道栅格格式遥感图像。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种FY-3D MERSI L1B数据自动再处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过风云三省级直收站实时接收并预处理为FY-3D MERSI L1B过境区域轨道观测数据；

步骤2：自动检测新接收的FY-3D MERSI L1B数据，并进行自动完整性检查和读取；

步骤3：解析检查后的观测数据属性，得到数据文件光谱波段像元的元数据信息；对元数据信息进行特征分析得到观测角、订正系数以及地理坐标信息；