一种基于语义分割的云-气溶胶层次分类方法技术

本发明专利技术公开了一种基于语义分割的云

【技术实现步骤摘要】
一种基于语义分割的云
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气溶胶层次分类方法


[0001]本专利技术涉及大气环境遥感监测领域，尤其涉及一种基于语义分割的云
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气溶胶层次分类方法。

技术介绍

[0002]气溶胶是大气中的重要成分，由悬浮在大气中的小颗粒固体(如灰尘)和液体(如水)组成。大气气溶胶可以作为颗粒(如灰烬)直接排放到大气中，也可以在排放的气体经历复杂的化学反应并凝结为颗粒时形成，其粒子半径可以小至几纳米，也可以大到几十微米。
[0003]气溶胶的来源非常广泛，可以进一步将其分为自然产生的气溶胶和人为产生的气溶胶：自然气溶胶包括沙漠尘埃、植被中的挥发性有机化合物、森林火灾产生的烟雾和火山灰等；人为气溶胶，即由人类活动产生的气溶胶，包括硫酸盐、硝酸盐、黑碳和来自化石燃料燃烧、农业废弃物燃烧的有机碳气溶胶。虽然在整个大气环境中气溶胶所占比例较低，但对人类健康以及气候变化研究有着至关重要的作用。
[0004]为了更好地明确气溶胶的形成、演化和传输等过程，以及探究气溶胶如何调控大气系统的能量收支变化，需要实时、准确地掌握其立体分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于语义分割的云
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气溶胶层次分类方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取星载激光雷达CALIOP遥感观测数据，包括获取level 1级别经过校准的三通道衰减后向散射系数，所述三通道为532nm垂直偏振通道、532nm平行偏振通道及1064nm通道，同时获取对应的level 2级别的云
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气溶胶层次分类结果作为后续训练标签；(2)根据数据采集时间分为日间与夜间数据，对日间高噪声信号进行噪声去除；(3)通过云
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气溶胶识别算法对数据可信度进行筛选，通过散射特性的多维直方图来分离云和气溶胶，并根据所述多维直方图之间的重叠区域计算得到置信度分数，筛选置信度廓线样本；(4)获取去噪和筛选处理后样本的三通道衰减后向散射系数，计算体退偏比与衰减色比，并将532nm通道总衰减后向散射系数、体退偏比和衰减色比三个信号归一化，匹配到RGB三通道组成图像，统一尺寸大小，之后对图像采取数据增强进行数据扩充，分割数据集用于训练、验证和测试；(5)基于语义分割神经网络模型构建云
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气溶胶层次分类模型，将训练集数据作为输入，level 2级别的云
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气溶胶分类结果作为输出，进行模型训练；(6)针对测试集数据，利用步骤(5)中训练完成的模型进行实际云
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气溶胶层次分类，与已有的分类结果进行对比分析。2.根据权利要求1所述的基于语义分割的云
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气溶胶层次分类方法，其特征在于，步骤(1)中，使用CALIOP level 1级别的532nm和1064nm通道的后向散射系数及计算得到的体退偏比与衰减色比组合形成图像，针对图像中每个像素进行云
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气溶胶层次分类。3.根据权利要求1所述的基于语义分割的云
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气溶胶层次分类方法，其特征在于，步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，徐成康，陈斯婕，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：