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多源遙感反演大氣水汽和地表溫度研究 版權信息
- ISBN：9787511626752
- 條形碼：9787511626752 ; 978-7-5116-2675-2
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
多源遙感反演大氣水汽和地表溫度研究 本書特色
人口、資源、環境已成為影響中國經濟可持續發展的重大問題。本書作者針對環境與減災小衛星紅外相機數據的定量研究和應用需求，以大氣水汽和地表溫度反演為主要研究內容，根據紅外相機數據的特點，研究了利用多種數據源反演提供大氣和地表參數的方法，開發了適合中國區域的針對環境與減災小衛星的寬通道地表溫度反演算法。大氣水汽在環境監測和氣候變化研究中有重要意義。也是環境與減災小衛星地表溫度產品的重要輸入參數。筆者對多種數據源的大氣水汽反演方法進行了研究：①利用改進的Langlcy法對地基光度計進行定標，反演了大氣可降水量；②分析了Hypcrion反演大氣水汽的通道選擇，提出了改進的多波段聯合反演大氣可降水量，誤差分析表明，儀器特性對于高光譜數據反演大氣水汽有重要影響。該方法可應用于環境與減災小衛星超光譜成像儀的水汽反演：③MODIS分辨率較粗，地表反射率的非線性變化是影響水汽反演的主要誤差源，本研究在Terra-MODIS水汽算法的基礎上，提出區分水體、植被和其他地物，考慮通道響應函數差異，得到了適合Tcrra和Aqua MODIS數據的水汽反演方法；④本研究比較了多種數據源反演水汽的結果，分析了水汽反演的誤差源，表明大氣模式對近紅外水汽反演影響很小。MODIS水汽數據可以達到環境與減災小衛星地表溫度反演精度要求；⑤利用地基和MODIS反演結果，分析了水汽日變化特征以及北京市大氣水汽空間分布特征。地表溫度是研究陸面過程和地表能量平衡的關鍵參數。筆者針對環境與減災小衛星紅外數據寬通道單波段以及寬視場的特點，提出了利用地面臺站和遙感數據結合提供大氣參數，以及紅外光譜庫結合可見光近紅外數據估算比輻射率。并改進了已有的單窗算法和普適性單通道算法，進而提出了環境與減災小衛星地表溫度反演的寬通道算法。首先，該方法利用標準大氣、TlCR數據、中國平均大氣模式和中國區域氣象臺站廓線數據進行輻射傳輸模擬，研究發現，如果考慮氣溫的影響．可以提高熱帶和中緯度地區透過率和大氣輻射計算的精度；其次，該算法改進了單窗算法，考慮大氣上行輻射和下行輻射的差異，通過建立中國不同區域大氣下行和上行輻射的關系，對大氣效應進行參數化，得到天底點地表溫度反演的寬通道算法；再次，分析了大氣透過率和大氣輻射的角度變化規律，解決了傾斜角度下大氣校正問題；*后，通過建立考慮光譜響應函數的寬通道輻亮度模型反演出地表溫度。經過分析傳感器光譜響應特性對溫度反演結果影響，發現儀器光譜特性測量和儀器定標對紅外定量研究有重要意義。通過算法的參數敏感性分析，結合氣象臺站廓線數據驗證，并以Landsat：ETM 數據為例利用順義實驗同步大氣探空數據和地面溫度測量數據，與單窗算法和普適性單通道算法進行比較．表明本研究提出的寬通道地表溫度反演算法具有*高精度，*適合于中國地區地表溫度反演。人口、資源、環境已成為影響中國經濟可持續發展的重大問題。本書作者針對環境與減災小衛星紅外相機數據的定量研究和應用需求，以大氣水汽和地表溫度反演為主要研究內容，根據紅外相機數據的特點，研究了利用多種數據源反演提供大氣和地表參數的方法，開發了適合中國區域的針對環境與減災小衛星的寬通道地表溫度反演算法。大氣水汽在環境監測和氣候變化研究中有重要意義。也是環境與減災小衛星地表溫度產品的重要輸入參數。筆者對多種數據源的大氣水汽反演方法進行了研究：①利用改進的Langlcy法對地基光度計進行定標，反演了大氣可降水量；②分析了Hypcrion反演大氣水汽的通道選擇，提出了改進的多波段聯合反演大氣可降水量，誤差分析表明，儀器特性對于高光譜數據反演大氣水汽有重要影響。該方法可應用于環境與減災小衛星超光譜成像儀的水汽反演：③MODIS分辨率較粗，地表反射率的非線性變化是影響水汽反演的主要誤差源，本研究在Terra-MODIS水汽算法的基礎上，提出區分水體、植被和其他地物，考慮通道響應函數差異，得到了適合Tcrra和Aqua MODIS數據的水汽反演方法；④本研究比較了多種數據源反演水汽的結果，分析了水汽反演的誤差源，表明大氣模式對近紅外水汽反演影響很小。MODIS水汽數據可以達到環境與減災小衛星地表溫度反演精度要求；⑤利用地基和MODIS反演結果，分析了水汽日變化特征以及北京市大氣水汽空間分布特征。地表溫度是研究陸面過程和地表能量平衡的關鍵參數。筆者針對環境與減災小衛星紅外數據寬通道單波段以及寬視場的特點，提出了利用地面臺站和遙感數據結合提供大氣參數，以及紅外光譜庫結合可見光近紅外數據估算比輻射率。并改進了已有的單窗算法和普適性單通道算法，進而提出了環境與減災小衛星地表溫度反演的寬通道算法。首先，該方法利用標準大氣、TlCR數據、中國平均大氣模式和中國區域氣象臺站廓線數據進行輻射傳輸模擬，研究發現，如果考慮氣溫的影響．可以提高熱帶和中緯度地區透過率和大氣輻射計算的精度；其次，該算法改進了單窗算法，考慮大氣上行輻射和下行輻射的差異，通過建立中國不同區域大氣下行和上行輻射的關系，對大氣效應進行參數化，得到天底點地表溫度反演的寬通道算法；再次，分析了大氣透過率和大氣輻射的角度變化規律，解決了傾斜角度下大氣校正問題；*后，通過建立考慮光譜響應函數的寬通道輻亮度模型反演出地表溫度。經過分析傳感器光譜響應特性對溫度反演結果影響，發現儀器光譜特性測量和儀器定標對紅外定量研究有重要意義。通過算法的參數敏感性分析，結合氣象臺站廓線數據驗證，并以Landsat：ETM 數據為例利用順義實驗同步大氣探空數據和地面溫度測量數據，與單窗算法和普適性單通道算法進行比較．表明本研究提出的寬通道地表溫度反演算法具有*高精度，*適合于中國地區地表溫度反演。
紅外遙感數據在環境和災害研究中有重要應用價值。MODIS數據通道較多，結合Terra和Aqua兩顆衛星一天可以獲取同一地區多景數據。本研究提出了利用雙星MODIS紅外通道亮溫差的方法來監測沙塵暴，對于研究中國北方沙塵暴的發生、起源以及動態變化有重要的意義。高分辨率紅外數據對城市熱環境研究有重要意義，本研究以特大城市北京市和西北干旱區的張掖綠洲為研究區，用TM／ETM 數據研究了城市熱島效應，分析了地表溫度和下墊面的關系。本研究表明．環境與減災衛星的紅外相機數據產品在環境和減災監測等應用領域具有廣闊前景。
由劉三超、高懋芳*的《多源遙感反演大氣水汽和地表溫度研究》出版得到國家自然科學基金項目“基于時間序列多源遙感數據的旱災損失精細評估模型研究”(基金編號41401606)資助。
信息
多源遙感反演大氣水汽和地表溫度研究 內容簡介
本書以特大城市北京和西北干旱區的張掖綠洲為研究區, 用TM/ETM+數據研究了城市熱島效應, 分析了地表溫度和下墊面的關系。主要內容包括: 紅外遙感和大氣輻射傳輸理論、遙感反演大氣水汽研究等。
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