6S模式对EOS/MODIS数据进行大气校正的方法

探讨了运用6S模式对EOS/MODIS的可见光与近红外通道数据进行大气校正的方法和步骤,对模式中的大气模式参数和廓线的计算方法提出了改进,应用研究目标地的气象探空资料计算包括气压、温度、水汽密度和臭氧密度等大气参数和廓线,并根据海拔高度对大气廓线进行订正.实验表明:校正后的象元反射率普遍增大,反射率区间明显拉宽,表现在图像上亮度有所提高,对比度明显增加,图像层次更加丰富,图像质量得到较大改善.

基于EOS/MODIS遥感数据改进式融雪模型

在中国西部的中纬度干旱和半干旱山区,融雪水是极其重要的水资源,融雪径流对河流的补给量在春季甚至可达75%以上,但是急剧的融雪也容易引发洪水,所以从水资源的有效利用和洪水预警方面看,有必要了解大范围的积雪消融状况。基于积雪层能量平衡原理建立融雪模型,利用正午过境的EOS/MODIS的Terra卫星遥感数据反演模型中的参数,结合气象数据获得瞬时的能量平衡信息,然后根据B.Sequin、B.ltier和谢贤群的研究推算日融雪量,改善了融雪模型的算法。另外采用遥感数据对雪盖进行实时监测,避免在进行融雪量估算时候对无雪区的错误估算。

用EOS/MODIS资料反演积雪深度参量

利用EOS/MODIS可见光、近红外及短红外多通道资料以及新疆地区积雪深度气象台站实测资料等,在考虑积雪性质包括积雪粒子相态、积雪年龄等的差异以及积雪区的下垫面条件包括地表粗糙度、土地覆盖类型等的不同的情况下进行积雪分类,在此基础上,建立EOS/MODIS积雪深度反演模型,实现深度在30 cm以内的积雪深度反演的主要原理、思路及方法,并对模型的反演结果进行了验证。结果表明,利用该模型对30 cm以内的积雪进行深度反演计算,其精度能达到80%以上。

EOS/MODIS遥感资料探测海洋赤潮信息方法

近几年来,我国沿海赤潮的发生越来越频繁,已经成为一种常见海洋灾害。它的发生给沿海经济、居民生活和生态系统造成了很大影响。通过分析赤潮水体及其周边水体的光谱特性,以及赤潮发生期间海水叶绿素A浓度的变化特点,提出了利用EOS/MOD IS通道4与通道3的反射率比和通道11与通道9的离水辐射率比再结合相关的悬浮泥沙信息提取海水中赤潮信息的方法。利用此方法,对2002年6月15日和2004年5月31日发生在我国渤海的赤潮进行了信息提取。结果表明此方法可以有效地提取海水中的赤潮信息。

FY3/MERSI和EOS/MODIS归一化植被指数差异分析

为进行中分辨率成像光谱仪的EOS/MODIS数据与FY3/MERSI数据归一化植被指数(NDVI)的差异性分析,分别选取2008年8月16日、2009年8月30日EOS/MODIS和FY3/MERSI遥感数据,分林地、灌丛、旱田、水田、城市、沙地6种不同地类进行了植被指数计算,并从数据相关性、直方图分布、特征空间分布等方面进行了分析比较。结果表明,MODIS/NDVI和MERSI/NDVI有着共同的直方图走势,动态范围基本一致,各类地物的反演结果均表现出很好的线性一致性,其中林地R2最高,达到了0.8624。

基于EOS/MODIS资料的沙尘遥感监测模型研究

在EOS MODIS资料可见光波段光谱特性的深入分析的基础上,提出了一种完全用MODIS可见光波段监测沙尘信息的技术方法。充分利用MODIS资料可见光范围波段划分细致的特点,构造了不同的光谱特征判别函数作为决策树的分支,最后用决策树法成功地对几次沙尘暴过程进行了沙尘信息遥感监测。结果表明,该方法具有良好的效果和实用性。

NOAA/AVHRR与EOS/MODIS遥感产品NDVI序列的对比及其校正

利用Terra、Aqua两颗卫星的MODIS资料、NOAA-16和17的AVHRR资料,通过对太阳和卫星天顶角及方位角等引起的大气效应订正、大气气溶胶等粒子的散射订正以及NOAA系列卫星信号的衰减订正,得到以上四颗卫星一系列的NDVI产品;对比分析了上午星Terra和NOAA-17,下午星Aqua和NOAA-16两组不同卫星传感器NDVI的差异及其与光谱响应函数的关系。结果表明,Terra和Aqua卫星NDVI随卫星观测角度的不同差异较大,平均NDVI是一种更适合的MODIS/NDVI产品算法,它代表了观测角为±30°之间的NDVI值的分布,在大气和角度的订正基础上,本研究采用了三阶多项式再次订正了观测角引起的NDVI变化;NOAA-16和17所获得的NDVI值较MODIS得到的NDVI值小很多,以MODIS的NDVI产品为标准,应用光谱响应函数将NOAA系列NDVI进行归一化处理,所得的结果基本与MODIS所得的NDVI相当;该方法基本能实现NDVI产品序列的延伸,其资料序列有时空可比性。

利用EOS/MODIS数据估算西藏藏北高原地表草地生物量

植被生物量作为一个重要的植被状态参数,其估算不仅对研究陆地生态系统植被生产量、碳循环、营养分配等方面具有重要意义,植被生物量的大小直接影响人类对地表植被的利用特点,而且影响其他的生物物理参量。各种不同空间分辨率、时间分辨率和波谱分辨率遥感数据的出现,使得实时监测大范围的植被生长成为可能。文中根据2004年8月至9月草地植被地面观测资料结合同期的EOS/MODIS卫星遥感数据建立了西藏藏北高原草地植被地上生物量、绿色干物质获得量与EOS/MODIS归一化植被指数(NDVI)、增强植被指数(EVI)之间的关系,并与影响草地植被空间分布的主要气候和高程要素之间的关系进行了分析。结果表明:在藏北高原NDVI较EVI能有效地估算草地地上生物量和绿色干物质获得量;藏北高原草地地上生物量与绿色干物质获得量的空间分布特征是从东南部到西北部逐渐减少,东南部部分地区每平方公顷的草地地上生物量在2000 kg以上,到西北部地区减少到200 kg以下。影响草地地上生物量空间分布的主要气候要素是降水,两者的相关系数为0.64,其次为温度,相关系数为0.44;草地植被地上生物量的空间分布与高程呈反比,即海拔越高的地段生物量越低。

EOS/MODIS数据在甘蔗寒害监测评估中的应用

利用250 m分辨率的EOS/MODIS数据,采用植被状况指数法,以广西甘蔗种植区为例,研究应用遥感方法进行甘蔗寒害监测评估的技术方法。在通过使用地理信息数据,结合GPS测定的甘蔗训练样本区,应用EOS/MODIS数据获取了广西甘蔗种植区域的基础上,根据甘蔗遭受寒害后叶绿素减少,从而导致归一化植被指数值发生变化的原理,建立甘蔗寒害遥感监测评估模型和产品制作流程。对2008年初广西甘蔗寒害的空间分布及其灾害面积进行监测评估,监测评估结果与灾情调查实况一致,重寒害区主要了现在广西北部和中部的甘蔗种植区,东南部、沿海地区及右江河谷的甘蔗区寒害相对较轻,灾害面积测算误差小于5%,结果表明:应用EOS/MODIS数据开展甘蔗寒害的空间分布及灾害面积的监测评估,能较好地满足业务需求。

基于EOS/MODIS的云雾光学厚度和有效粒子半径反演研究

使用SBDART辐射传输模式模拟EOS/MOD IS可见光和近/短波红外通道的光学特性,分析了使用这些通道进行云雾光学厚度和有效粒子半径反演的可行性,建立了不同条件下的正演模拟辐射数据库,在此基础上反演云雾光学厚度和有效粒子半径。敏感性研究表明,不同波长的近/短波红外波段反射率对不同高度上的粒子敏感,使用不同通道组合反演所得的有效粒子半径反映了云层不同高度上的粒子尺度特征。结合卫星数据和常规资料做了实例分析,分析结果表明,反演结果具有合理性。

去除EOS/MODIS 1B数据中“弯弓”效应的方法

分析了中分辨率成像光谱仪EOS/MODIS的扫描方式,在此基础上研究了EOS/MODIS1B数据集“弯弓”效应的成因。对EOS/MODIS1B数据02级产品HDF文件的格式进行了探讨,并以250m分辨率资料为例,在2002年7月13日10时的MODIS资料中选取鄱阳湖以北部分地区,读取其数据进行插值、Lambert投影、重采样等处理,从而消除了影响资料使用的“弯弓”效应,同时也完成了对EOS/MODIS数据的几何校正,取得了一定的效果,为EOS/MODIS遥感资料在今后得以广泛应用作了有益的尝试。

苏北大型湖泊水域的EOS/MODIS遥感监测

为了从宏观上了解江苏省境内主要湖泊水体的动态变化及原因,并为有关部门指挥防洪抗旱和治理水环境提供准确的决策依据,利用2005年夏季多景EOS/MODIS卫星遥感影像数据,对入夏以来苏北地区主要湖泊水域——骆马湖、洪泽湖、高邮湖(含邵伯湖)进行了卫星遥感动态监测,生成3通道合成彩色图像,运用阈值法提取湖泊及其周边水域的水体边界,并计算水体面积。最后从气象因素对湖泊的水体面积变化进行了分析。遥感图像与面积统计数据直观地反映出,2005年入夏以来苏北各大湖泊水域的水体面积随着前期干旱和其后大量降水的发生而出现比较明显的减小和增加,可见一段时期内的日照时数、降水量等气象因子会对湖泊及周边水域的面积增减产生很大影响。

基于EOS/MODIS资料的太湖藻类动态模拟

建立了太湖藻类生长的动态模型,并将其与水动力模型和水质模型相耦合,利用2001年7～8月太湖的实测资料对模型进行了率定。借助该模型,对2004年8月太湖水体中TN、TP的变化以及藻类生长过程进行了模拟。利用中分辨率成像光谱仪EOS/MODIS的数据对太湖叶绿素a浓度进行遥感定量,将遥感监测数据和模型计算结果进行了比较。结果表明:该模型可进行风生湖流、TN、TP的模拟,以叶绿素a浓度描述的藻类浓度的模拟值能较好地拟合遥感监测值,且遥感监测图和模型模拟图所反映的全太湖叶绿素浓度分布基本一致。最后根据遥感和模拟对太湖全区的藻类分布作了具体的分析。

基于EOS/MODIS的亚像元火情监测方法

利用对比监测卫星(Earth Observing Satellites,EOS)和中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Im-aging Spectroradiometer,MODIS)资料多波段和多空间分辨率的优势,研究了在混和像元中分解出亚像元火点,建立不同红外波段混和像元二元非线性方程表达式,利用牛顿迭代法求解亚像元火点的面积和亮度温度。通过对2002-2004年的我国西北地区典型火情进行估算,可以认为,该方法为小火点和扑灭后的余火估算提供了一种有效的途径。

EOS/MODIS数据在太湖蓝藻水华时空分布规律提取中的应用研究

EOS/MODIS数据非常适合于蓝藻水华的监测。为充分发挥EOS/MODIS数据高时间分辨率以及高光谱的独特优点,在2008年太湖蓝藻预警遥感监测的基础上,利用MODIS数据开展了蓝藻水华时间和空间分布规律信息的提取方法研究,从蓝藻水华分布频率、分布区域的迁移变化以及基于水质指标反演(以温度为例)的相关性分析等方面系统开展太湖蓝藻水华时空发生规律提取方法研究,为蓝藻应急治理工作提供支持。

利用EOS/MODIS植被供水指数监测庆阳地区的土壤湿度

利用MODIS资料和庆阳市土壤湿度资料,拟合出了植被供水指数(VSWI)与土壤湿度的关系式,回归分析表明:MODIS植被供水指数与地面湿度之间有较好的线性关系,通过对2005年庆阳地区春旱的动态监测发现,用此方法监测的土壤湿度与实际测墒值基本吻合。因此,认为利用MODIS植被供水指数监测庆阳地区的土壤湿度是可行的。

用EOS/MODIS-NDVI监测枣树生长状况的分析

为研究遥感技术监测宁夏枣树生长状况,以宁夏灵武马场湖农场和灵武园艺场两个长枣种植基地为研究对象,结合GPS调查,整理2005-2009年红枣生育期过宁夏境内EOS/MODIS晴空资料,并依据红枣气象灾害发生指标,分析红枣生育期归一化植被指数I_(NDV)变化及受灾前后的变化规律.结果表明,枣树全生育期I_(NDV)变化曲线为双峰型,越冬冻害对枣树前期生长影响大,并随时间推移影响逐渐消退.两基地的冻害分析和变异系数分析说明,园艺场受低温冻害的影响高于马场湖农场.受6月中下旬盛花期热干天气的影响,7月上旬至8月中旬枣树I_(NDV)总体上较正常年份偏低,但到了8月下旬后影响消失.运用MODIS-NDVI能够进行快速监测气象灾害,可为在避灾规划及防御、指导种植区选择方面提供参考.

NOAA/AVHRR和EOS/MODIS林火监测比较

介绍了目前用于我国森林火灾监测的美国NOAA系列气象卫星和EOS卫星。NOAA/AVHRR气象卫星信息源具有周期短、密度高、多时相动态遥感的特殊能力,但分辨率相对较低。EOS卫星在林火监测的准确率和定位精度等方面较NOAA卫星有较大的提高,但目前尚处于开发阶段,其通道选择的方法和不同区域判识指标的确定还有待进一步细化和完善。

EOS/MODIS卫星遥感监测四川省森林火灾的阈值设置研究

本文以2004年4～6月四川省农业气象中心EOS／MODIS资料为基础，参照四川省护林防火办公室的地面森林火灾观测资料，在充分研究EOS／MODIS传感器性能的基础上，通过多次试验研究，根据四川林区的气候特点，设置合理的川西山区森林火灾遥感监测参数，提高了森林火灾遥感监测的准确性。

EOS/MODIS遥感数据与应用前景

美国地球观测系统 (EOS)的 TERRA和 AQUA卫星的中分辨率成像光谱仪 (MODIS)具有 3 6个波段和 2 5 0～ 1 0 0 0 m地表分辨率 ,采取直接广播的形式下发数据 ,免费接收使用。MODIS遥感数据可广泛应用于地表覆盖变化、生物生产力和生态环境监测、气候预测和自然灾害监测 (包括洪涝、干旱、森林草原火灾、雪灾、荒漠化 )