CN111404593A - 卫星遥感数据的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种卫星遥感数据的处理方法。该方法包括：获取前端接收设备接收并经预处理操作得到的卫星遥感广播数据和外部辅助数据；根据所述卫星遥感广播数据的接收状态信息，获取预配置的定时调度信息；以及根据所述定时调度信息，实时调度对应的处理流程对所述卫星遥感广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成多级卫星遥感产品；其中，所述卫星遥感广播数据包括：多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和闪电成像仪一级广播数据。根据本发明提供的卫星遥感数据处理方法，可实现卫星遥感数据在各省市的落地使用，为当地的天气预警、气候预测、环境评估等服务提供信息及技术支持。

Description

卫星遥感数据的处理方法
技术领域
本发明涉及遥感技术领域，具体而言，涉及一种卫星遥感数据的处理方法。
背景技术
气象卫星作为天基探测的主要手段，在气象观测、防灾减灾及天气预报中发挥着越来越突出的重要作用。目前，我国静止气象卫星风云二号E/F/G星已在轨运行。风云四号气象卫星是我国第二代静止气象卫星，其主要发展目标为卫星姿态三轴稳定方式、提高观测的时间分辨率和区域机动探测能力、提高扫描成像仪性能以加强中小尺度天气系统的监测能力、发展大气垂直探测和微波探测以实现高轨三维遥感、发展极紫外和X射线太阳观测以加强空间天气监测预警等。
以风云四号A星(FY-4A)为例：FY-4A装载了多种观测仪器，包括先进的静止轨道辐射成像仪、干涉式大气垂直探测仪及闪电成像仪等。与现有的风云二号静止卫星相比，FY-4A装载的静止轨道辐射成像仪等空间天气载荷显著提升了卫星观测性能，其中静止轨道辐射成像仪的扫描观测通道由原来的5个扩展为14个，与国际同类卫星水平相当；观测时效由半小时缩短为15分钟；最高空间分辨率由1.25千米提高到500米。
风云四号卫星的观测数据及其遥感产品，对短临天气预报、中小尺度天气系统、灾害天气的观测追踪有着重大意义。然而，如风云二号卫星一样，由中国气象局卫星广播系统或者国家信息中心统一下发数据和产品将存在较长的时间延迟，且极易遭受人为或自然因素的干扰和影响，导致风云四号卫星遥感数据在我国各省市的落地使用存在困难。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种卫星遥感数据的处理方法。
本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
根据本发明的一方面，提供一种卫星遥感数据处理方法，包括：获取前端接收设备接收并经预处理操作得到的卫星遥感广播数据和外部辅助数据；根据所述卫星遥感广播数据的接收状态信息，获取预配置的定时调度信息；以及根据所述定时调度信息，实时调度对应的处理流程对所述卫星遥感广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成多级卫星遥感产品；其中，所述卫星遥感广播数据包括：多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和闪电成像仪一级广播数据。
根据本发明的一实施方式，所述预处理操作包括下述操作的至少一种：信号放大、滤波、变频及数据解调、解压、纠误译码；其中，所述数据解调包括：根据新一代数字卫星广播标准，对变频后的卫星信号进行原始分块数据解调；所述数据解压包括：对解调后的分块数据进行解压，生成所述多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、所述干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和所述闪电成像仪一级广播数据。
根据本发明的一实施方式，所述接收状态信息包括：所述卫星遥感广播数据的到达时间及对应的处理流程启动参数；所述定时调度信息包括：启动所述对应的处理流程的本地时间。
根据本发明的一实施方式，实时调度对应的处理流程对所述卫星遥感广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成多级卫星遥感产品包括：实时调度预配置的第一类产品处理流程，对所述多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成对应的二级、三级卫星遥感产品，其中所述第一类产品处理流程包括下述处理流程中的至少一种：全圆盘处理流程、北半球处理流程、国家区域观测处理流程；实时调度预配置的第二类产品处理流程，对所述干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成第一一级卫星遥感产品；以及实时调度预配置的第三类产品处理流程，对所述闪电成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成第二一级卫星遥感产品。
根据本发明的一实施方式，对所述多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成对应的二级、三级卫星遥感产品包括：根据第一类型数据的头文件信息，对每一种分块的静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行拼接定标，以确定对应扫描数据的全观测区域角度信息和定标定位信息，生成对应的一级扫描数据产品；以及基于所述外部辅助数据，对所述一级扫描数据产品进行对应的产品加工处理，生成对应的二级、三级卫星遥感产品，其中所述产品加工处理包括：根据兴趣投影范围，将所述一级扫描数据产品对照太阳角度数据进行等经纬度投影裁剪；对所述干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行标准化处理包括：根据第二类型数据的头文件信息，对分块的干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行拼接定标，以确定大气结构数据的全观测区域角度信息和定标定位信息；对所述闪电成像仪一级广播数据进行标准化处理包括：根据第三类型数据的头文件信息，对分块的闪电成像仪一级广播数据进行拼接定标，以确定闪电数据的全观测区域角度信息和定标定位信息。
根据本发明的一实施方式，所述二级、三级卫星遥感产品包括下述卫星遥感产品中的至少一种：云类型产品、云相态产品、云顶温度产品、液水/冰水路径产品、海洋气溶胶产品、降水估计产品、二级海表温度产品、三级海表温度产品、二级地表温度产品、三级地表温度产品、二级归一化植被指数产品、三级归一化植被指数产品、火点信息列表产品、水体检测产品；所述第一一级卫星遥感产品包括：一级标准大气结构数据；所述第二一级卫星遥感产品包括：一级标准闪电数据。
根据本发明的一实施方式，所述外部辅助数据包括下述数据中的至少一种：数值预报数据、地面高空观测数据、海上浮标数据、海陆模板数据和国外卫星产品数据。
根据本发明的另一方面，提供一种卫星遥感数据处理装置，包括：第一获取模块，用于获取前端接收设备接收并经预处理操作得到的卫星遥感广播数据和外部辅助数据；第二获取模块，用于根据所述卫星遥感广播数据的接收状态信息，获取预配置的定时调度信息；以及数据处理模块，用于根据所述定时调度信息，实时调度对应的处理流程对所述卫星遥感广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成多级卫星遥感产品；其中，所述卫星遥感广播数据包括：多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和闪电成像仪一级广播数据。
根据本发明的再一方面，提供一种服务器，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器中运行的可执行指令，所述处理器执行所述可执行指令时实现上述任一种卫星遥感数据处理方法。
根据本发明的再一方面，提供一种卫星遥感数据处理系统，包括：前端接收设备、上述服务器及产品展示设备；其中，所述服务器从所述前端接收设备获取待处理的卫星遥感广播数据，并存储和发布对应生成的卫星遥感产品，所述产品展示设备通过运行于其中的监控展示用户界面对所述卫星遥感产品进行展示及监控。
根据本发明提供的卫星遥感数据处理方法，能够快速获取卫星遥感数据，保证了数据时效性且有效地避免了人为或自然因素的干扰，并根据卫星遥感数据的接收状态实时调度对应的处理流程，稳定、并行地生成多种遥感产品，实现了卫星遥感数据在各省市的落地使用，为当地的天气预警、气候预测、环境评估等服务提供信息及技术支持。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种卫星遥感数据处理方法的流程图。
图2是根据一示例性实施方式示出的另一种卫星遥感数据处理方法的流程图。
图3是根据一示例性实施方式示出的再一种卫星遥感数据处理方法的流程图。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种卫星遥感数据处理装置的框图。
图5是根据一示例性实施方式示出的一种服务器的结构示意图。
图6是根据一示例性实施方式示出的一种卫星遥感数据处理系统的结构示意图。
图7是根据一示例示出的一种卫星遥感数据接收分系统的结构示意图。
图8是根据一示例示出的一种卫星遥感数据处理流程调度的示意图。
图9是根据一示例示出的一种卫星遥感产品展示功能的结构示意图。
图10是根据一示例示出的一种完整的卫星遥感数据处理流程的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多种”的含义是至少两种，例如两种，三种等，除非另有明确具体的限定。
如上所述，目前卫星遥感数据和产品均由中国气象局卫星广播系统或者国家信息中心统一下发，因此存在较长的时间延迟，且极易遭受人为或自然因素的干扰和影响，导致风云四号卫星遥感数据在我国各省市的落地使用存在困难。
因此，本发明提出一种卫星遥感数据处理方法。根据本发明实施方式提供的卫星遥感数据处理方法，能够快速获取卫星遥感数据，保证了数据时效性且有效地避免了人为或自然因素的干扰，并根据卫星遥感数据的接收状态实时调度对应的处理流程，稳定、并行地生成多种遥感产品，实现了卫星遥感数据在各省市的落地使用，为当地的天气预警、气候预测、环境评估等服务提供信息及技术支持。
下面具体说明本发明各实施方式提供的卫星遥感数据处理方法。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种卫星遥感数据处理方法的流程图。如图1所示的卫星遥感数据处理方法例如可以应用于风云四号卫星遥感数据在各省市落地使用场景中的省级利用站。
参考图1，卫星遥感数据处理方法10包括：
在步骤S102中，获取前端接收设备接收并经预处理操作得到的卫星遥感广播数据和外部辅助数据。
其中，卫星遥感广播数据包括：多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和闪电成像仪一级广播数据。
前端接收设备例如可实现于图7所示的卫星遥感数据接收分系统中。卫星遥感数据接收分系统可24小时*365天全年无间断运行，以确保数据的连续性、时效性、完整性和正确性。卫星遥感数据接收分系统例如可采用数据驱动的方式接收卫星下发的所有广播数据，广播数据的载体文件例如可采用信道接收、光缆传输、文件传输协议(File TransferProtocol，FTP)等方式进行传输，本发明并不以此为限。
以FY-4A为例，其装载的静止轨道辐射成像仪有14个扫描观测通道，所有静止轨道辐射成像仪一级广播数据来自这14个扫描观测通道。每个扫描观测通道持续向省级利用站传回一种分块扫描的静止轨道辐射成像仪一级广播数据。
在一些实施例中，预处理操作可包括：信号放大、滤波、变频及数据解调、解压、纠误译码中的至少一种；其中，数据解调包括：根据新一代数字卫星广播标准(DVB-S2)，对变频后的卫星信号进行原始分块数据解调；数据解压包括：对解调后的分块数据进行解压，生成多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和闪电成像仪一级广播数据。
在一些实施例中，来自外部系统的外部辅助数据可包括：数值预报数据、地面高空观测数据、海上浮标数据、海陆模板数据和国外卫星产品数据中的至少一种。
在步骤S104中，根据卫星遥感广播数据的接收状态信息，获取预配置的定时调度信息。
在一些实施例中，接收状态信息可包括：卫星遥感广播数据的到达时间及对应的处理流程启动参数；定时调度信息可包括：启动对应的处理流程的本地时间。
在步骤S106中，根据定时调度信息，实时调度对应的处理流程对卫星遥感广播数据进行标准化处理，并基于外部辅助数据生成多级卫星遥感产品。
承上述，如图8所示，省级利用站的处理流程调度分系统根据卫星遥感广播数据的接收状态信息，例如数据到达接收分系统(或前端接收设备)的时间及通过解析数据载体文件名获得的处理流程启动参数，获取预配置的定时调度信息，例如启动对应的处理流程的系统本地时间，实时调度对应的处理流程并行地对卫星遥感广播数据进行标准化处理。其中，定时调度信息可根据用户自定义的遥感产品类型，预先配置于处理流程调度分系统的内存中。
也即，实时调度与定时调度两个功能配合完成处理流程调度分系统中所有作业流程的运行，并保证系统资源的安全。整个处理流程调度分系统的运行状态，包括：系统作业运行状态、硬件平台及支撑环境状态、产品处理流程状态等内容可以列表的形式进行可视化，并由其它提供显示服务的分系统进行实时监控。
根据本发明实施方式提供的卫星遥感数据处理方法，能够快速获取卫星遥感数据，保证了数据时效性且有效地避免了人为或自然因素的干扰，并根据卫星遥感数据的接收状态实时调度对应的处理流程，稳定、并行地生成多种遥感产品，实现了卫星遥感数据在各省市的落地使用，为当地的天气预警、气候预测、环境评估等服务提供信息及技术支持。
应清楚地理解，本发明描述了如何形成和使用特定示例，但本发明的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本发明公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施方式。
图2是根据一示例性实施方式示出的另一种卫星遥感数据处理方法的流程图。与图1所示方法10的不同之处在于，图2所示的方法20进一步提供了实时调度处理流程对卫星遥感广播数据进行标准化处理，生成卫星遥感产品的方法，即上述方法10中步骤S106的一实施例。同样地，如图2所示的卫星遥感数据处理方法例如也可以应用于风云四号卫星遥感数据在各省市落地使用场景中的省级利用站。
参考图2，方法10中的步骤S106包括：
在步骤S202中，实时调度预配置的第一类产品处理流程，对多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于外部辅助数据生成对应的二级、三级卫星遥感产品。
其中，第一类产品处理流程包括：全圆盘处理流程、北半球处理流程、国家区域观测处理流程中的至少一种。全圆盘处理流程用于处理全球范围的扫描数据，北半球处理流程用于处理北半球范围的扫描数据，国家区域观测处理流程用于处理我国领土范围的扫描数据。
省级利用站的产品展示分系统通过FTP下载各产品生成程序生成的各时次图片文件，并根据分辨率及文件大小进行切片后，可采用影像金字塔的方式对相应的二级或三级卫星遥感产品进行存储和显示，以支持数据查询、矢量数据叠加、产品动画制作等人机交互功能。
在步骤S204中，实时调度预配置的第二类产品处理流程，对干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行标准化处理，并基于外部辅助数据生成第一一级卫星遥感产品。
在步骤S206中，实时调度预配置的第三类产品处理流程，对闪电成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于外部辅助数据生成第二一级卫星遥感产品。
类似地，省级利用站的云图动画分系统通过FTP下载生成的各时次动画文件，例如大气结构云图和闪电云图，可根据预配置的产品类型(例如：可见光云图、红外云图、彩色云图等)自动进行一级卫星遥感产品的云图动画显示。在云图动画分系统中，动画帧的时间间隔可任意设置。
需要说明的是，在本实施方式中，步骤S202～步骤S206为多线程并行化处理，但本发明并不以此为限。在一些实施例中，步骤S202～步骤S206也可以为单线程串行化处理。
图3是根据一示例性实施方式示出的再一种卫星遥感数据处理方法的流程图。与图1所示方法10、图2所示方法20的不同之处在于，图3所示的方法30进一步提供了生成一级、二级、三级卫星遥感产品的方法，即上述方法20的一实施例。同样地，如图3所示的卫星遥感数据处理方法例如也可以应用于风云四号卫星遥感数据在各省市落地使用场景中的省级利用站。
参考图3，方法20中的步骤S202包括：
在步骤S302中，根据第一类型数据的头文件信息，对每一种分块的静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行拼接定标，以确定对应扫描数据的全观测区域角度信息和定标定位信息，生成对应的一级扫描数据产品。
承上述，处理流程对风云四号卫星的静止轨道辐射成像仪一级(L1)广播数据进行精确定标定位后，可获得一级(L1C)扫描数据产品。
在步骤S304中，基于外部辅助数据，对一级扫描数据产品进行对应的产品加工处理，生成对应的二级、三级卫星遥感产品。
其中，产品加工处理包括：根据兴趣投影范围，将一级扫描数据产品对照太阳角度数据进行等经纬度投影裁剪。需要说明的是，本发明可对一级扫描数据产品进行多种投影处理，除投影类型外，投影范围、通道数据等也可自由地选择。
在一些实施例中，二级、三级卫星遥感产品可包括：云类型产品、云相态产品、云顶温度产品、液水/冰水路径产品、海洋气溶胶产品、降水估计产品、二级海表温度产品、三级海表温度产品、二级地表温度产品、三级地表温度产品、二级归一化植被指数产品、三级归一化植被指数产品、火点信息列表产品、水体检测产品。
本发明所涉及的二级(L2)、三级(L3)卫星遥感产品可由下述产品生成程序生成：
云检测程序：基于云和晴空的光谱、时间、空间等信号特征判断一个像素是晴空还是云。程序的输入数据来自静止轨道辐射成像仪的五个扫描观测通道，可输出四种处理结果：“晴空”、“可能晴空”、“可能云”和“云”。
云类型和云相态程序：结合地表类型，基于不同类型和相态的云在7.3μm、8.5μm、11μm和12μm四个红外通道中有效吸收光学厚度比的差异，通过一系列光谱检测处理生成云类型和云相态产品。
云顶高度/气压/温度程序：首先通过对静止轨道辐射成像仪两个红外通道和一个CO2吸收通道的辐射传输计算，反演生成云顶温度产品。然后通过外部辅助数值预报数据提供的温度廓线资料，计算对应的云顶高度、云顶气压。
白天云微物理程序：云的微物理和光学性质对天气、气候及人工影响天气等领域的研究具有重要意义。白天云微物理和光学性质反演算法首先生成云的光学厚度、云滴尺度，然后在光学厚度和云滴尺度的基础上反演生成液水路径和冰水路径产品。
海洋气溶胶程序：对于海洋或者水面像素，查找辐射传输模式预先配置的查算表以获得最优解，对地表高程、水汽、臭氧等参数进行订正，生成海洋气溶胶产品。
陆地气溶胶程序：通过暗背景法输出晴空条件下气溶胶光学厚度、悬浮颗粒物的柱质量浓度以及气溶胶的粒径参数。
沙尘检测程序：程序输出结果为沙尘分数。沙尘分数由沙尘检测指标的个数及其阈值的PDF(Probability Density Function，概率密度函数)决定，沙尘分数越高说明像素越接近标准沙尘光谱统计值，也即是沙尘的可能性越大。沙尘像素的沙尘分数推荐值为至少16，可能沙尘像素的沙尘分数推荐值为14至16，则沙尘分数在14以下的是非沙尘像素。
降水估计程序：基于红外通道阈值和概率密度匹配算法，对静止轨道辐射成像仪的红外亮温数据进行降水像素判识和像素降水率推导，生成前一小时的降水估计产品，产品量纲为毫米(mm)。
对流初生程序：通过估算深对流或者中尺度对流系统的活跃程度以及持续发展的可能性，判断初生云发展成对流性降雨云的可能性。
二级海表温度程序：基于静止轨道辐射成像仪的通道数据及海上浮标数据、海陆模板数据、国外卫星海温产品数据等外部辅助数据，自动生成我国领土及卫星观测区域的二级海表温度产品，并对其进行质量控制，产品量纲为摄氏度(℃)。
三级海表温度程序：基于每个时次的二级海表温度产品，合成海表温度的日、候产品，并根据产品质量等级由高到低的原则生成降低分辨率的日、候、旬、月平均海温产品，即三级海表温度产品。
火点检测程序：基于静止轨道辐射成像仪的中红外通道对高温热源的敏感特性，提取陆地火点信息，生成白天和黑夜高时间分辨率的火点分布监测图像和火点信息列表产品。
雾/低云检测程序：对输入数据进行空间一致性判断、晴空像素和冰云去除、白天黑夜判断后，逐个像素地判识雾发生概率，生成雾/低云出现或不出现的二进制掩膜产品。
二级地表温度程序：基于静止轨道辐射成像仪的多个通道数据及数值预报数据、其它成像仪产品等外部辅助数据，建立地表温度回归模型，对视场域内的晴空像素进行地表温度反演，生成二级地表温度产品。
三级地表温度程序：基于各二级地表温度产品二至六时次的白天实时数据，合成对应的日、候、旬、月最高地表温度产品，即三级地表温度产品。
快速大气订正程序：基于快速辐射传输模式对输入数据进行大气订正，通过合成订正后的红、绿、蓝三色通道数据，生成人眼可直接观看到的遥感图像。
二级归一化植被指数程序：基于静止轨道辐射成像仪的可见光及近红外通道对土壤和植被的反射特征，输出归一化植被指数(NDVI，Normalized Difference VegetationIndex)以反映植被的生长状况。
三级归一化植被指数程序：基于各二级归一化植被指数产品二至六时次的白天实时数据，合成对应的日、候、旬、月最大归一化植被指数产品，即三级归一化植被指数产品。
增强型植被指数程序：通过加入蓝色波段以增强植被信号，校正土壤背景和气溶胶散射等参数的影响，输出增强型植被指数以反映植被的生长状况。
植被供水指数程序：基于作物受到干旱影响时在红外、近红外、热红外波段的反应，拟合植被供水指数与土壤含水量的关系。
水体检测程序：基于水体与植被、土壤等地物在波谱范围内存在较大差异的特性，对某一指定水域的可见光及近红外通道输入数据提取水体信息，输出估算的水体面积。
继续参考图3，方法20中的步骤S204包括：
在步骤S306中，根据第二类型数据的头文件信息，对分块的干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行拼接定标，以确定大气结构数据的全观测区域角度信息和定标定位信息。
在一些实施例中，第一一级卫星遥感产品可包括：一级标准大气结构数据。
省级利用站处理大气结构数据时无需像处理一级扫描数据产品一样，无需经过对应产品生成程序的加工处理，即可直接对一级标准大气结构数据进行存档和发布。
继续参考图3，方法20中的步骤S206包括：
在步骤S308中，根据第三类型数据的头文件信息，对分块的闪电成像仪一级广播数据进行拼接定标，以确定闪电数据的全观测区域角度信息和定标定位信息。
在一些实施例中，第二一级卫星遥感产品包括：一级标准闪电数据。
与处理大气结构数据一样，省级利用站处理闪电数据时也无需经过对应产品生成程序的加工处理，即可直接对一级标准闪电数据进行存档和发布。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分步骤被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明提供的上述方法所限定的上述功能。所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本发明示例性实施方式的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种卫星遥感数据处理装置的框图。
参考图4，卫星遥感数据处理装置40包括：第一获取模块402、第二获取模块404以及数据处理模块406。
其中，第一获取模块402用于获取前端接收设备接收并经预处理操作得到的卫星遥感广播数据和外部辅助数据。
其中，卫星遥感广播数据包括：多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和闪电成像仪一级广播数据。
第二获取模块404用于根据卫星遥感广播数据的接收状态信息，获取预配置的定时调度信息。
数据处理模块406用于根据定时调度信息，实时调度对应的处理流程对卫星遥感广播数据进行标准化处理，并基于外部辅助数据生成多级卫星遥感产品。
在一些实施例中，数据处理模块406可进一步包括：第一调度单元、第二调度单元及第三调度单元。
其中，第一调度单元用于实时调度预配置的第一类产品处理流程，对多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于外部辅助数据生成对应的二级、三级卫星遥感产品。
在一些实施例中，第一调度单元可进一步包括：第一处理子单元，用于根据第一类型数据的头文件信息，对每一种分块的静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行拼接定标，以确定对应扫描数据的全观测区域角度信息和定标定位信息，生成对应的一级扫描数据产品；以及基于外部辅助数据，对一级扫描数据产品进行对应的产品加工处理，生成对应的二级、三级卫星遥感产品。
第二调度单元用于实时调度预配置的第二类产品处理流程，对干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行标准化处理，并基于外部辅助数据生成第一一级卫星遥感产品。
在一些实施例中，第二调度单元可进一步包括：第二处理子单元，用于根据第二类型数据的头文件信息，对分块的干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行拼接定标，以确定大气结构数据的全观测区域角度信息和定标定位信息。
第三调度单元用于实时调度预配置的第三类产品处理流程，对闪电成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于外部辅助数据生成第二一级卫星遥感产品。
在一些实施例中，第三调度单元可进一步包括：第三处理子单元，用于根据第三类型数据的头文件信息，对分块的闪电成像仪一级广播数据进行拼接定标，以确定闪电数据的全观测区域角度信息和定标定位信息。
根据本发明实施方式提供的卫星遥感数据处理装置，能够快速获取卫星遥感数据，保证了数据时效性且有效地避免了人为或自然因素的干扰，并根据卫星遥感数据的接收状态实时调度对应的处理流程，稳定、并行地生成多种遥感产品，实现了卫星遥感数据在各省市的落地使用，为当地的天气预警、气候预测、环境评估等服务提供信息及技术支持。
需要注意的是，上述附图中所示的框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
图5是根据一示例性实施方式示出的一种服务器的结构示意图。需要说明的是，图5示出的服务器仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图5所示的服务器例如可以实现于风云四号卫星遥感数据在各省市落地使用场景中的省级利用站。
如图5所示，服务器100以通用计算机设备的形式表现。服务器100的组件包括：至少一个中央处理单元(CPU)1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的程序代码或者从至少一个存储单元1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的程序代码而执行各种适当的动作和处理。
特别地，根据本发明的实施例，所述程序代码可以被中央处理单元1001执行，使得中央处理单元1001执行本说明书上述方法实施例部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，中央处理单元1001可以执行如图1、2、3中所示的步骤。
在RAM 1003中，还存储有服务器100操作所需的各种程序和数据。CPU 1001、ROM1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。
以下部件连接至I/O接口1005：包括键盘、鼠标等的输入单元1006；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出单元1007；包括硬盘等的存储单元1008；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信单元1009。通信单元1009经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至I/O接口1005。可拆卸介质1011，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1010上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储单元1008。
图6是根据一示例性实施方式示出的一种卫星遥感数据处理系统的结构示意图。如图6所示的卫星遥感数据处理系统例如可以应用于风云四号卫星遥感数据在各省市的落地使用场景。卫星遥感数据处理系统60在启动后，可24小时*7天全周无间断自动运行，每日定时接收风云四号卫星下发的广播时间表作为全系统运行的监视和统计基础，并根据广播时间表制定全系统的运行计划，包括数据接收计划、数据传输计划、产品处理计划等。
参考图6，卫星遥感数据处理系统60包括：前端接收设备602、上述服务器100以及产品展示设备604。
其中，前端接收设备602例如可实现于图7所示的卫星遥感数据接收分系统中。数据接收分系统在前端接收设备602接收卫星遥感数据的过程中，可实时进行数据的快视监视，以及对数据接收情况和前端接收设备602的状态进行监视。
服务器100从前端接收设备602获取待处理的卫星遥感广播数据，并存储和发布对应生成的卫星遥感产品。
产品展示设备604例如可实现于上述省级利用站的产品展示分系统或云图动画分系统中，通过运行于其中的监控展示用户界面，对卫星遥感产品进行展示及监控。
如图9所示，在卫星遥感数据处理系统60中，产品展示设备604与服务器100之间可采用B/S(Browser/Server，浏览器/服务器)架构进行建设。服务器100从功能上可分为数据层和服务层两部分：数据层主要采用文件系统的方式存储相应的数据信息及影像数据、矢量数据、高程数据等卫星遥感产品；服务层作为数据层与产品展示设备604所处的应用层之间的接口，主要向应用层发布其需要的卫星遥感产品等。
与卫星遥感数据处理系统60相对应地，本发明实施方式所涉及的完整的卫星遥感数据处理流程如图10所示。产品展示设备604可通过监控展示用户界面(例如PC浏览器)完成对数据信息或卫星遥感产品的展示、监控、查询、检索及用户交互等作业(图10中的虚线框)。
以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应可理解的是，本发明不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (10)

1.一种卫星遥感数据处理方法，其特征在于，包括：
获取前端接收设备接收并经预处理操作得到的卫星遥感广播数据和外部辅助数据；
根据所述卫星遥感广播数据的接收状态信息，获取预配置的定时调度信息；以及
根据所述定时调度信息，实时调度对应的处理流程对所述卫星遥感广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成多级卫星遥感产品；
其中，所述卫星遥感广播数据包括：多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和闪电成像仪一级广播数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理操作包括下述操作的至少一种：信号放大、滤波、变频及数据解调、解压、纠误译码；其中，所述数据解调包括：根据新一代数字卫星广播标准，对变频后的卫星信号进行原始分块数据解调；所述数据解压包括：对解调后的分块数据进行解压，生成所述多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、所述干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和所述闪电成像仪一级广播数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收状态信息包括：所述卫星遥感广播数据的到达时间及对应的处理流程启动参数；所述定时调度信息包括：启动所述对应的处理流程的本地时间。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，实时调度对应的处理流程对所述卫星遥感广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成多级卫星遥感产品包括：
实时调度预配置的第一类产品处理流程，对所述多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成对应的二级、三级卫星遥感产品，其中所述第一类产品处理流程包括下述处理流程中的至少一种：全圆盘处理流程、北半球处理流程、国家区域观测处理流程；
实时调度预配置的第二类产品处理流程，对所述干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成第一一级卫星遥感产品；以及
实时调度预配置的第三类产品处理流程，对所述闪电成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成第二一级卫星遥感产品。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成对应的二级、三级卫星遥感产品包括：根据第一类型数据的头文件信息，对每一种分块的静止轨道辐射成像仪一级广播数据进行拼接定标，以确定对应扫描数据的全观测区域角度信息和定标定位信息，生成对应的一级扫描数据产品；以及基于所述外部辅助数据，对所述一级扫描数据产品进行对应的产品加工处理，生成对应的二级、三级卫星遥感产品，其中所述产品加工处理包括：根据兴趣投影范围，将所述一级扫描数据产品对照太阳角度数据进行等经纬度投影裁剪；
对所述干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行标准化处理包括：根据第二类型数据的头文件信息，对分块的干涉式大气垂直探测仪一级广播数据进行拼接定标，以确定大气结构数据的全观测区域角度信息和定标定位信息；
对所述闪电成像仪一级广播数据进行标准化处理包括：根据第三类型数据的头文件信息，对分块的闪电成像仪一级广播数据进行拼接定标，以确定闪电数据的全观测区域角度信息和定标定位信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述二级、三级卫星遥感产品包括下述卫星遥感产品中的至少一种：云类型产品、云相态产品、云顶温度产品、液水/冰水路径产品、海洋气溶胶产品、降水估计产品、二级海表温度产品、三级海表温度产品、二级地表温度产品、三级地表温度产品、二级归一化植被指数产品、三级归一化植被指数产品、火点信息列表产品、水体检测产品；所述第一一级卫星遥感产品包括：一级标准大气结构数据；所述第二一级卫星遥感产品包括：一级标准闪电数据。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述外部辅助数据包括下述数据中的至少一种：数值预报数据、地面高空观测数据、海上浮标数据、海陆模板数据和国外卫星产品数据。
8.一种卫星遥感数据处理装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取前端接收设备接收并经预处理操作得到的卫星遥感广播数据和外部辅助数据；
第二获取模块，用于根据所述卫星遥感广播数据的接收状态信息，获取预配置的定时调度信息；以及
数据处理模块，用于根据所述定时调度信息，实时调度对应的处理流程对所述卫星遥感广播数据进行标准化处理，并基于所述外部辅助数据生成多级卫星遥感产品；
其中，所述卫星遥感广播数据包括：多种静止轨道辐射成像仪一级广播数据、干涉式大气垂直探测仪一级广播数据和闪电成像仪一级广播数据。
9.一种服务器，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器中运行的可执行指令，其特征在于，所述处理器执行所述可执行指令时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种卫星遥感数据处理系统，其特征在于，包括：前端接收设备、根据权利要求9所述的服务器及产品展示设备；其中，所述服务器从所述前端接收设备获取待处理的卫星遥感广播数据，并存储和发布对应生成的卫星遥感产品，所述产品展示设备通过运行于其中的监控展示用户界面对所述卫星遥感产品进行展示及监控。
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