Erstellung von Bildern des klaren Himmels auf der Basis eines gemischten Gauß-Modells für den schnellen Scanner-Bildgeber des Satelliten FY-4B

SHAO Jiali ,  

WU Ronghua ,  

GAO Ling ,  

WANG Zhiwei ,  

HAN Shuxin ,  

XIE Lianni ,  

摘要

Die Erstellung eines zusammengesetzten Bildes des klaren Himmels an einem Tag ist für den täglichen Einsatz zur Überwachung der Erdoberfläche und für andere Anwendungen von großer Bedeutung. Basierend auf den sequenziellen Daten der kontinuierlichen Bildgebung des schnellen Scanner-Bildgebers des Satelliten FY-4B präsentiert dieser Artikel einen Algorithmus zur Erstellung eines zusammengesetzten Bildes des klaren Himmels, der auf einem gemischten Gauß-Modell basiert. Der Algorithmus nimmt an, dass die sequenziellen Daten der zeitlichen Variation der Reflektanz eines festen Standorts aus zwei Arten von Daten bestehen: Wolken-klarer Himmel, von denen jeder einer Gauß-Verteilung folgt. Nach der Initialisierung der Parameter der gemischten Gauß-Verteilung für Wolken-klarer Himmel werden die chronologischen Bilder sequenziell verarbeitet, neue Bildpixel von Wolken-klarer Himmel klassifiziert und Parameter wie Mittelwerte und Standardabweichungen der beiden Arten von Wolken-klarer Himmel an diesem Standort aktualisiert. Nach der Verarbeitung aller Bilddaten für einen Tag wird der durchschnittliche Wert der Reflektanz des klaren Himmels als Schätzung für die Reflektanz des zusammengesetzten Bildes des klaren Himmels an diesem Standort verwendet. Diese Methode hat eine lineare Zeit- und Speicherkomplexität, der effektive Anteil der Bildpixel des zusammengesetzten Bildes des klaren Himmels und die Entropie der Informationen nehmen allmählich zu; im Vergleich zu typischen Algorithmen zur Erstellung eines zusammengesetzten Bildes des klaren Himmels hat sie eine stabilere Fähigkeit zur Unterscheidung von Wolken-klarem Himmel und zum Filtern von Schatten am Rand der Wolken. Die häufige Erstellung von zusammengesetzten Bildern des klaren Himmels an einem Tag kann in den täglichen Anwendungen der ökologischen Fernerkundung wie der Überwachung von Vegetation und Wasser eingesetzt werden.

关键词

Erstellung von Bildern des klaren Himmels; FY-4B; GHI; Gauß-Modell; Wassererkennung; multitemporale Fernerkundungsdaten

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