用NOAA－AVHRR数据求地面温度场的分裂窗方法

本文详细阐述了用ＮＯＡＡ气象卫星的ＡＶＨＲＲ３、４、５通道数据求地面温度场的分裂窗方法。并对计算结果进行了误差分析，与实测地面温度对照，误差±０．５Ｋ达７０％以上。     

基于Hapke模型的矿物红外发射光谱随粒度与发射角的变异规律

矿物红外发射光谱随粒度与发射角的变异是热红外地质遥感中的基础性问题之一, 温度与发射率反演以及矿物信息提取均需要考虑发射光谱的变异.常规实验室矿物发射光谱测量技术难度较大, 限制了对矿物发射光谱变异规律的深入研究.利用Hapke岩矿辐射传输模型对石英、白云母和钙长石3种矿物的发射光谱进行了模拟, 将模拟结果与实测光谱进行了对比, 总结了矿物发射光谱随粒度、发射角的变异规律, 分析了Hapke发射率模型存在的问题.Hapke模型可较好地模拟矿物发射光谱整体谱形与主要光谱特征及其变异规律, 但在某些光谱细节上与实测光谱仍有一定差异, 其原因可能是模型中矿物介质中多次散射辐射为“各向同性”的假设所致; 随粒度增加, 吸收特征会增强, 且位置可能发生漂移; 随发射角增加, 发射率逐渐减小, 透射特征和吸收特征逐渐增强, 但光谱的整体形状和透射特征、吸收特征、克里斯琴森特征的位置与形态均基本保持不变.      

利用Aster数据估算Ca含量分布的研究

元素在地表的分布对矿产的赋存具有指示作用,而不同元素都有各自对应的光谱特征;使用光谱数据元素含量可快速、大面积提取元素分布信息,指导找矿工作。本文基于实地测量的岩石光谱发射率数据重采样至ASTER各热红外波段,然后进行波段比值处理;将波段比值与岩石中的Ca进行相关分析。使用SPSS软件做多元逐步回归,排除相关系数小及具有共线性的波段比值,得出Ca与发射率光谱的数值关系;通过数值关系计算,得到Ca含量的大致分布区域。结果表明,Ca含量与ASTER波段之间有较好的相关关系;利用ASTER波段反演地表岩石Ca含量是可行的;在Aster影像上Ca高含量地区与地层的岩性吻合度高。     

黄河三角洲Sentinel-3高精度时空连续海陆表面温度反演

海陆表面温度是理解全球变化与人类活动的关键参数。针对已有温度反演产品海陆边界时空不连续的问题,本文采用Sentinel-3海陆表面温度辐射计(SLSTR)光学与热红外影像,通过植被指数阈值法逐像元计算陆表与海表发射率,基于分裂窗算法反演得到黄河三角洲陆海表面时空连续温度产品。结合地面温度观测和欧洲中期天气预报中心提供的全球中等分辨率数值大气再分析产品,验证了本文陆海温度产品(均方根误差优于1.1K)反演精度高于现有公开的全球产品,可为全球时空连续温度产品反演提供参考。     

Satellite-based estimation of daily average net radiation under clear-sky conditions

ABSTRACT Daily average net radiation （DANR） is an important variable for estimating evapotranspiration from satellite data at regional scales, and is used for atmospheric and hydrologic modeling, as well as ecosystem management. A scheme is proposed to estimate the DANR over large heterogeneous areas under clear-sky conditions using only remotely sensed data. The method was designed to overcome the dependence of DANR estimates on ground data, and to map spatially consistent and reasonably distributed DANR, by using various land and atmospheric data products retrieved from MODIS （Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer） data. An improved sinusoidal model was used to retrieve the diurnal variations of downward shortwave radiation using a single instantaneous value from satellites. The downward shortwave component of DANR was directly obtained from this instantaneous value, and the upward shortwave component was estimated using satellite-derived albedo products. Four observations of air temperature from MOD07_L2 and MYD07_L2 data products were used to derive the downward longwave component of DANR, while the upward longwave component was estimated using the land surface temperature （LST） and the surface emissivity from MOD1 l_L2. Compared to in situ observations at the cropland and grassland sites located in Tongyu, northern China, the root mean square error （RMSE） of DANR estimated for both sites under clear-sky conditions was 37 W m-2 and 40 W m-2, respectively. The errors in estimation of DANR were comparable to those from previous satellite-based methods. Our estimates can be used for studying the surface radiation balance and evapotranspiration.     

基于DISORT算法的冰川表面温度反演研究

考虑冰雪发射率受污染物、地形及冰雪中溶解水的影响,不同地区、不同季节冰川的表面温度存在较大差异。以青藏高原西昆仑山古里雅冰川为研究对象,基于MIE散射理论及DISORT算法,借助散射相函数计算二次散射光的方向分布,实现了DISORT辐射传递求解,并建立ASTER影像第10-14波段发射率估算经验公式。结果表明:ASTER影像的冰雪发射率估算值与美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室冰雪发射率实测均值相差不超过0.0058,水汽含量(云)距地面高度为0km状况下,ASTER第10-14波段发射率均值分别为0.9792、0.9799、0.9819、0.9920、0.9781,且ASTER影像发射率温度分离算法的冰雪估计误差约0.5℃。冰川表面温度与高程呈负相关。     

一次海面降雪的双线偏振多普勒雷达回波特征分析

以X波段双线偏振多普勒天气雷达在葫芦岛探测到的2004年4月1日的一次海面降雪过程为例,概述了雷达主要性能参数。通过分析雷达二次产品开发平台运行后得到的强度、速度、谱宽和双线偏振差分反射率等产品,探讨了海面降雪和海杂波Z值及差分反射率因子ZDR的取值大小及空间变化特征。结果表明:雪花降落过程中,ZDR值由正值逐渐转变到为-0.5～0.5 dB,且Z值随高度降低而增大,而海杂波Z及ZDR值空间变率不大。     

全球微波陆表发射率产品质量评估及优化

全球微波陆表发射率（MLSE）地图集是目前卫星资料同化观测算子中的重要初猜值或模拟值,但由于缺乏“真实”的观测MLSE,已有的基于多种微波传感器制作的全球MLSE产品质量可靠性未知,而且还缺少1套质量较好频率覆盖范围较宽的全球MLSE数据集。选择大气快速辐射传输模型（RTTOV）中使用的3套MLSE地图集（SSMI/S、AMSU-A/B、ATMS）、TELSEM2工具背景数据集、2套AMSR-E数据集（AMSR-E1和AMSR-E2）和1套FY-3D数据集,基于统计分析技术开展7套MLSE产品的全球时、空一致性评估,并选择6种典型土地覆盖类型开展各产品MLSE随土地覆盖类型和频率变化一致性评估,并在MLSE产品优选的基础上对TELSEM2发射率产品进行优化,新建1套频率为6.925—150.0 GHz的全球MLSE数据集（CoTELSEM2）。研究结果显示：AMSR-E2几乎不可用,AMSR-E1、TELSEM2、SSMI/S、AMSU-A/B、ATMS、FY-3D月MLSE之间具有较好的时、空一致性,平均空间相关系数为0.887—0.928,其中TELSEM2最高（0.928）,FY...