基于岸基实测数据的FY-3A近红外通道海洋大气水汽反演

利用全自动太阳光度计(CE-318)野外定点长时间序列现场观测数据,验证传统大气水汽反演算法,结果表明,反演结果精度较低,不适于该研究区域大气水汽含量反演.因而给出了近红外波段大气水汽含量探测的原理,对自主卫星FY-3A中分辨率成像光谱仪MERSI(Medium Resolution Spectral Imager)反演大气水汽含量算法作了推导、分析.基于长时间序列现场观测数据集,建立了局地化的FY-3A海洋大气水汽反演算法,并用于研究区实际大气水汽含量反演.通过双通道比值法和三通道比值法反演结果与现场实测数据比较,得出以下结论:模型受下垫面反射率影响较大;三通道比值法较双通道比值法反演结果精度更高,双通道比值法误差为16.1%,三通道比值法误差为14.3%;实测数据验证和改进后算法精度更高.

陆地晴空水汽柱含量的MODIS反演方法研究

基于红外辐射传输方程,结合反演水汽的差分吸收技术和传统的通道比值法,利用中心波长均位于940 nm附近的MODIS水汽吸收通道(17通道和18通道)的比值对垂直大气柱水汽总含量进行反演.在地基水汽观测点区域,利用新方法对卫星反演结果与微波辐射计观测数据进行比较并加以修正,修正后的新方法的反演精度和微波辐射计相当,两者相关系数R=88.2%,标准偏差SD=0.29 cm.同时,选择台湾海峡作为研究区域,通过2008年7月24日的近红外MODIS资料,运用新的通道比值法进行水汽含量的反演加以验证,并和MOD07产品进行了比较,两者相关系数R=88.1%,标准偏差SD=0.36 cm.结果表明修正后的新通道比值法的结果比传统的通道比值法精度有一定提高.

利用MODIS影像反演大气水汽含量的方法研究

目前,利用MOD IS近红外波段反演大气水汽含量主要采用两通道比值加权法和三通道比值加权法,为了对比研究这两种的方法,本文结合四川地区MOD IS影像,采用两通道比值法和三通道比值法分别获得17、18、19近红外通道大气水汽值,然后对两通道比值法和三通道比值法计算的三个近红外通道大气水汽值取加权平均,分别得到该地区加权平均大气水汽含量。对子区域(成都地区)MOD IS的两种加权平均大气水汽含量与同时同地SONDE大气水汽含量进行对比分析,实验结果表明:用MOD IS近红外波段反演大气水汽含量拟采用三通道比值加权法。

基于MODIS数据的东北地区大气水汽含量反演

利用2008年6-8月的MOD IS数据,通过两通道比值法和三通道比值法反演了东北地区的大气水汽含量,为了对比研究这两种方法,本文结合探空实测数据对反演结果进行了精度验证。结果表明,两通道比值法更适合东北地区的大气水汽含量反演,反演结果与探空实测数据线性方程的决定系数为0.81。进一步比较代表林地、农田、草地的探空站的反演值与实测值,发现两通道比值法均优于三通道比值法,其中林地的反演精度最高(方程的R2=0.92)。最后,利用两通道比值法的反演结果和土地利用分类数据对大气水汽含量的空间分布状况进行了分析,表明在其他条件相似时,大气水汽含量与土地利用类型之间有密切联系,各土地利用类型平均大气水汽含量的大小顺序在不同时间大致相同,除旱田外,均表现出水体>水田>湿地>林地>草地>未利用地的变化规律,这与下垫面蒸散情况一致。

黑龙江省大气水汽含量及其影响因素分析

大气水汽含量对海陆水循环、气溶胶和云的形成等具有重要作用,对其时空变化特征及其影响因素的研究具有十分重要的意义,而下垫面因素对其影响还有待进一步研究。以黑龙江省为研究区,基于MODIS、数字高程模型和探空数据,利用两通道和三通道比值法反演出大气水汽含量并进行精度评价。在此基础上,分析大气水汽含量的时空分布特征及其与下垫面之间的关系。研究结果表明:①两通道比值法要稍优于三通道比值法(与实测数据相关系数分别为0. 795和0. 754);②在4—7月间,黑龙江省西北部和东南部水汽含量低,而东部、西部水汽含量较高;③全省平均水汽含量整体呈上升趋势;④不同土地覆盖和地貌类型上空的水汽含量有着明显的差异。

基于MODIS遥感影像的大气水汽反演研究

目前基于MODIS的水汽反演算法已基本成熟,大部分方法是用6S、MODTRAN等辐射传输模型模拟的倒大气透过率与水汽含量的关系计算大气水汽。由于模型本身的精度及模型中大量参数的不确定性,使得反演结果精度受到限制,而直接基于遥感图像本身的反演算法解决了这一问题。本文提出了基于影像数据本身的水汽总含量反演算法,对通道比值法进行了改进,得到了的水汽反演结果与MODIS大气水汽产品有较好的一致性。

合肥市大气中水汽含量提取及其时空变化特征分析

以2021年1—12月MODISL1B数据为数据源,安徽省合肥市为研究区,利用遗传算法对二通道比值法和三通道比值法加权系数进行优化求解,得出二通道加权比值法算法适合反演合肥市大气水汽含量,在此基础上分析合肥市大气水汽含量的时空变化特征。结果表明,二通道比值法优于三通道比值法;从时间上看,合肥市大气中水汽含量平均值在6—7月呈上升趋势,1月份大气中水汽含量最低,7月份大气中水汽含量最高;从空间上看,水汽含量值较低地区主要集中在肥西县北部,而市区水汽含量同期较高。

MODIS卫星遥感反演大气水概述

大气水与人类的生存密不可分,对其的研究也显得至关重要。常规的探空手段研究大气水的方法受多种因素的影响已远不能达到水汽是空多变的要求了,气象卫星资料在该领域的研究中体现了其优越性。本文就MODIS卫星遥感反演大气水的方法及其可行性进行了简单的概述。

兰州市大气水汽含量及其时空特征分析

针对MODIS近红外法反演大气水汽值精度不高的问题,在采用遗传算法优化求解的适合兰州地区的三通道加权比值法基础上,提出了一种利用探空资料的MODIS水汽实时校正模型。以2019年6—9月的Terra/MODIS L1B数据为数据源,采用遗传算法对适合兰州地区的二通道比值法和三通道比值法加权系数优化求解,分析精度较高的三通道加权比值法反演的水汽值与探空水汽资料的相关性,利用线性回归方法建立MODIS水汽实时校正模型,通过与探空水汽资料对比验证MODIS水汽实时校正模型精度与可靠性;利用该MODIS水汽实时校正模型反演了兰州地区大气水汽含量,分析了该区域水汽含量的时空特征。研究结果表明:对于兰州地区而言,三通道比值法稍优于二通道比值法;探空水汽资料与MODIS加权水汽呈现很好的正相关;MODIS水汽实时校正模型的精度较高;该地区5—9月水汽空间分布整体呈现西北低,中部以及西南边市区内较高的特点,全市平均水汽含量呈现增长趋势。