ICS 07.060 CCS A 47 DB 63 青海省 地方 标准 DB 63/T 2232—2024 基于静止卫星的高原沙尘强度遥感监测技 术规范 2024 - 2 - 4发布 2024 - 3 - 8实施 青海省市场监督管理局 发布 DB 63/T 2232 —2024 I 目次 前 言 ................................ ................................ ................................ ................................ .......................... II 1 范围 ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .. 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ................................ ................................ .............. 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 1 4 技术流程 ................................ ................................ ................................ ................................ .......................... 1 5 基于静止卫星的高原沙尘强度遥感监测技术 ................................ ................................ .............................. 2 附录 A （资料性） Himawari -8/9 AHI可见光和红外扫描辐射计通道参数表 ................................ . 5 附录 B （资料性） FY4A /AGRI多通道扫描成像辐射计通道参数表 ................................ .............. 6 附录 C （资料性） FY4B/AGRI 多通道扫描成像辐射计通道参数表 ................................ ............... 7 参考文 献 ................................ ................................ ................................ ................................ .................. 8 DB 63/T 2232 —2024 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由青海省气象标准化技术委员会提出。 本文件由青海省气象局 归口。 本文件起草单位：青海省气象科学研究所、 西宁市气象局 、格尔木市气象局、海西州气象局、 海北 州气象局 。 本文件主要起草人：曹晓云、肖建设、孙树娇、乔斌、 王镜、史飞飞、 陈宏松、 王惠平、张仙、颜 玉倩、刘洁、陈国茜、祝存兄 、张睿。 本文件由青海省气象局监督实施。 DB 63/T 2232 —2024 1 基于静止卫星的高原沙尘强度遥感监测技术规范 1 范围 本文件规定了基于静止卫星的高原沙尘强度遥感监测技术的术语和定义、 技术流程和监测方法 等 内容。 本文件适用于 Himawari -8/AHI、Himawari -9/AHI、FY4A/AGRI 与FY4B/AGRI静止气象卫星传感器影 像数据进行高原沙尘强度 遥感监测 ，对高原沙尘监测评估、预警、防灾减灾等提供技术依据和参考 。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 20480 -2017 沙尘天气等级 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 沙尘天气 沙粒、尘土悬浮空中，使空气混浊、能见度降低的天气现象，分为浮尘、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴 和特强沙尘暴 5类。 [来源： GB/T 20480 -2017 , 3.1, 有修改 ] 沙尘信息 利用卫星遥感技术提取的沙尘天气信息。 [来源： QX/T 141 -2011 , 3.2] 沙尘强度 表征沙尘 浓度强弱的指标。 静止气象卫星 在赤道上空约 35800 km的地球同步轨道上工作的气象卫星，与地球 自转同步，相对地球静止，可以 观测地球表面三分之一的固定区域，对同一目标地区进行持续不断的气象监测。 [来源： DB63/T 2051 -2022, 3.3] 4 技术流程 基于静止卫星的高原沙尘强度遥感监测技术流程见图 1。 DB 63/T 2232 —2024 2 矢量边界 沙尘判识条件静止气象卫 星数据辅助数据 图像预处理 辐 射 定 标大 气 校 正几 何 校 正正 射 校 正 假彩色合成图像 沙尘信息分布 沙尘区 沙尘强度指数计算 沙尘强度分布 沙尘强度监测结果沙尘强度评估等级 沙尘多通道合成方法 1.6μm通道反照率 11.0μm通道亮温 12.0μm通道亮温 图1 基于静止卫星的高原沙尘强度遥感监测技术流程 5 监测方法 卫星数据预处理 在进行沙尘强度遥 感监测前，对卫星数据进行辐射定标、大气校正、几何校正 和正射校正 预处理, 保证其误差在 1个像元内 。 沙尘识别的多通道合成方 法 根据卫星不同通道特征，将多通道 计算后的三个数据分别赋值给 红（R）、绿（G）、蓝（B）色， 通过对理论沙尘区进行 Gamma变换，即可得到突出沙尘信息的假彩色合成图像。 静止卫星 沙尘识别的 多通道合成方 法见表 1。 表1 静止卫星 沙尘识别多通道合成方法 颜色 通道 沙尘区阈值 Gamma变换值 说明 R 𝐼𝑅12𝜇𝑚−𝐼𝑅10𝜇𝑚 -4 K~2 K Ga1 用于区分沙尘和云，高值为沙尘，低值 为薄卷云，中间值为其他类型的云 G 𝐼𝑅10𝜇𝑚−𝐼𝑅8𝜇𝑚 0 K~15 K Ga2 用于区分沙尘和无云 区的沙漠地表，同 时区分冰云和水云 B 𝐼𝑅10𝜇𝑚 261 K~289 K Ga3 和沙尘的厚度及下面的地面温度 有关 DB 63/T 2232 —2024 3 表1 静止卫星沙尘识别多通道合成方法 （续） 颜色 通道 沙尘区阈值 Gamma变换值 说明 注1：对于 Himawari -8/9 AHI，Ga1、Ga2、Ga3分别为 1.0、2.5和1.0；对于 FY4A/B AGRI ，Ga1、Ga2、Ga3分别为 1.0、 1.2和0.8； 注2：Himawari -8/9 AHI星载探测仪器通道参数 见附录 A； 注3：FY4A/AGRI 星载探测仪器通道参数 见附录B； 注4：FY4B/AGRI 星载探测仪器通道参数 见附录 C。 沙尘像元判识条件 采用数字图像处理技术进行沙尘信息提取， 计算方法见 公式（1）。 𝐷(𝑥,𝑦)={1,(𝑅(𝑥,𝑦)>𝑅2 & 𝐺(𝑥,𝑦)<𝐺2) | (𝑅(𝑥,𝑦)>𝑅1 & 𝐺(𝑥,𝑦)=𝐺1 & 𝐵(𝑥,𝑦)>𝐵1) 0,其它 ························ (1) 式中： 𝑥,𝑦 ——像元所在的行号和列号 ； 𝐷(𝑥,𝑦) ——像元所在的 沙尘区二值 ，1表示判识为沙尘 像元， 0表示判识为非沙尘像元 ； 𝑅(𝑥,𝑦) ——像元所在 沙尘多通道合成 方法中的 R分量； 𝐺(𝑥,𝑦) ——像元所在 沙尘多通道合成 方法中的 G分量； 𝐵(𝑥,𝑦) ——像元所在 沙尘多通道合成 方法中的 B分量； 𝑅1 —— R分量的判识阈值 1，建议为0.50； 𝑅2 —— R分量的判识阈值 2，建议为 0.80； 𝐺1 —— G分量的判识阈值 1，建议为 0； 𝐺2 —— G分量的判识