可见光波段灰度熵和热红外亮温差的沙尘遥感判识

摘要

沙尘作为对流层气溶胶的主要成分,对气候系统有许多影响;同时,作为环境污染物,对人类健康危害也很大.沙尘天气一般在春季爆发,对中国北方大部分区域的生产和生活有较大影响.以往针对沙尘遥感监测人们开展了许多研究,取得了一定的效果.但对于一些云和沙尘混合的复杂状况,传统方法识别效果较差,几乎不能有效识别出沙尘.采用葵花8号(Himawari-8)卫星数据,提出一种针对性的识别方法.引入了0.46 μm和0.51 μm反射率差值RDI,统计发现该指数在一定范围内可以表现出沙尘连续性特征,并有效地将中高云和大部分地表与沙尘区分开来.碎积云的RDI值分布与沙尘的较为相似,为此进一步引入了灰度熵方法来滤除.例举了3次沙尘过程的判识结果,并结合地面观测数据进行了验证.其中对2017年5月4日沙尘的地面验证表明,位于云沙混合区的27个站中有22个站的地面观测与判识相一致.对于一些复杂条件下的沙尘,该方法是对分裂窗亮温差的有效补充.