DB21_T1455.7-2008极轨卫星遥感监测 第7部分：沙尘.pdf

ICS XX.XXXX A XX 备案号：XXXX 辽宁省地方标准 DB21 DB21/T 1455.72007 极轨卫星遥感监测 第 7 部分:沙尘 The remote sensing monitoring of polar-orbiting satellite Seventh part：Sand-dust 2008-07-03 发布 2008-08-01 实施 辽宁省质量技术监督局 发布发布 DB21/T 1455.72008 I 目 次 目 次.I 前 言.II 引 言.III 1 1 范围范围 1 1 2 2 规范性引用文件规范性引用文件 1 1 3 3 监测手段监测手段 1 1 4 4 监测方法监测方法 1 1 5 5 监测步骤监测步骤 2 2 DB21/T 1455.72008 II 前 言 DB21/T 1455 极轨卫星遥感监测系列标准共分为8部分。第1部分：术语 第2部分：干旱灾害 第3部分：洪涝灾害 第4部分：森林火灾 第5部分：作物长势 第6部分：大雾 第7部分：沙尘 第8部分：海冰 本部分为DB21/T 1455的第7部分。本部分由辽宁省气象局提出。本部分由辽宁省气象局政策法规处归口。本部分起草单位:中国气象局沈阳大气环境研究所。本部分主要起草人：陈鹏狮、张玉书、冯锐、纪瑞鹏、张淑杰、武晋雯。本部分由辽宁省气象局负责解释。DB21/T 1455.72008 III 引 言 沙尘天气是风将地面尘土、沙粒卷入空中，使空气混浊的一种天气现象的统称，是影响我国北方地区的主要灾害性天气之一。沙尘灾害泛指由浮尘、扬沙和沙尘暴等沙尘天气所造成的灾害。沙尘灾害的产生不但与沙漠、戈壁、裸露土地等沙尘源地的分布密切相关，还与不同尺度的大气环流、强风及垂直对流等大气运动现象直接相关。此外，受到人类活动不同程度影响的荒漠化地区和具有潜在荒漠化倾向的地区也与沙尘灾害的发生密切相关。辽宁属于沙尘灾害多发区。沙尘灾害发生的时间相对较短，但对社会经济及生态环境所产生的危害却较大，不但对生态系统的破坏力极强,它还能够加速土地荒漠化，严重污染大气环境，使城市空气质量显著下降，对人类健康、城市交通、通讯和供电产生负面影响。传统的地面沙尘监测方法受到许多因素的制约，不能很好地刻画沙尘过程。卫星遥感技术可以从空间上捕捉沙尘动态信息，而且时间分辨率高，是目前最为有效的监测、跟踪、分析沙尘的手段。本部分对极轨卫星监测沙尘的手段、条件、方法和监测步骤进行了规范。DB21/T 1455.72008 1 极轨卫星遥感监测 第 7 部分:沙尘 1 范围 本标准规定了极轨气象卫星遥感监测沙尘的监测手段、监测方法及监测步骤。本标准适用于利用极轨卫星对沙尘进行遥感监测工作的相关部门和行业。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 18315-2001 数字地形图系列和基本要求 GB/T 20479-2006 沙尘暴天气监测规范 GB/T 20480-2006 沙尘暴天气等级 3 监测手段 利用极轨卫星（NOAA系列、FY系列、EOS/MODIS）遥感资料对辽宁省辖区内发生的沙尘进行动态监测。4 监测方法 4.1 计算机自动监测 4.1.1 方法一 利用NOAA系列卫星和FY1系列卫星的11m和12m 2个热红外波段监测沙尘。沙尘区判识按式（1）进行。)290()290()1(12111211KTandKTandKTT（1）式中:11T11m波段的亮温；12T12m波段的亮温。4.1.2 方法二 DB21/T 1455.72008 2 利用EOS/MODIS遥感资料监测沙尘。沙尘区判识条件按式（2）和式（3）进行；NDSI计算按式（4）进行，DSI计算按式（5）进行。0NDSI（2）1DSIR（3）7373()/()NDSIBBBB（4）2029DSIBB（5）式中：1R判识阈值；3B通道3反射率；7B通道7反射率；20B通道20亮温；29B通道29亮温。4.2 人机交互增强监测 利用 AVHRR4、2、1 通道数据（FY 系列相似）进行 RGB 彩色合成，MODIS 影像选择 1、4、3 通道进行 RGB 彩色合成。对第 1、第 2 通道分别作线性增强以突出地表特征，对第 4 通道依照不同目标物的亮温数值区间作相应增强减弱处理，从而获得适于目视识别的满意沙尘卫星图像。5 监测步骤 5.1 遥感资料预处理 对选用的极轨卫星遥感资料进行大气订正、太阳高度角、临边变暗、定位、定标等预处理。5.2 数据分离 对 1A5（或 1B、HDF）数据集进行单通道数据分离，并可截出相应感兴趣子区。5.3 投影处理 处理 1A5（或 1B、HDF）数据集，并生成投影图像文件。投影方式按 GB/T 18315-2001 执行。5.4 图像配准 对图像线性与非线性失真而引起的畸变进行修正。图像配准用二次多项式求伪逆的方法进行,其误差范围在 0.51 个像元之内。5.5 图像合成 为提取卫星资料中所含大雾信息，首先需生成多光谱彩色图像，以便对图像中水体、植被、云系等DB21/T 1455.72008 3 目标进行人工判识。5.6 图像增强 为了改善图像视觉效果并便于分析，对图像进行线性、指数、对数、分段、均衡和直方图、拉普拉斯等增强处理。5.7 图像操作 包括子图截取、双线性插值、三通道图像合并、分离等一系列图像处理的基本操作。5.8 图像运算 包括加、减、乘、除、指数、逻辑等双图运算。5.9 服务应用 当沙尘发生时进行监测，内容包括沙尘分布区域、沙尘面积提取与计算以及行政边界和经纬度网格叠加、沙尘监测服务产品制作和发布。沙尘类型按 GB/T 20479-2006、GB/T 20480-2006 执行。