利用AVHRR和MODIS数据测算海冰资源量——以渤海海冰资源测算为例

论文探讨了利用遥感数据测算海冰资源量的方法,提出了基于GIS技术和光谱特征的海冰信息分层提取法,并测算出2001-01-15的渤海海冰资源储量和可开采量分别为8.19×109m3和4×1010m3,表明渤海海冰作为淡水资源,其数量是相当可观的。论文认为,利用可见光、近红外和远红外波段对海冰资源量测算效果明显;MODIS数据在海冰资源量测算方面优于AVHRR数据。

MODIS和AVHRR植被指数关系的研究

对同一区域不同时次的MODIS和AVHRR的归一化植被指数 (NDVI) ,从直方图和特征空间分布方面进行了分析比较。

在GIS支持下用NOAA/AVHRR数据进行旱情监测

旱灾是影响农作物生产的一种重大自然灾害，它对中国北方春小麦生产的影响极大。本文介绍了一个应用遥感、ＧＩＳ技术对黄淮海平原春小麦的旱情进行监测的系统及其方法。它综合使用了ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ数据、地面气象资料和地图，选用作物缺水指数（ＣＷＳＩ）模型和热惯量模型对旱情进行监测。监测结果分别用分县的旱情等级分布图和相应不同等级的旱情面积、面积比例数统计表来表示。该系统自１９９４年起投入运行３年，监测结果与实测数据比较，平均精度为８３．６％。

基于AVHRR和DEM的重庆城市热岛效应分析

为研究复杂地形上城市热岛（UHI）的特点和变化规律，给城市生态环境分析提供依据，使用重庆市2006年14个时相的NOAA／AVHRR（美国国家海洋大气局／改进的甚高分辨率辐射计）卫星遥感数据和数字高程模型（DEM），得到研究区域的亮温场，并参照热力学概念和模型，根据当地高程，以海拔300m为基准高度将亮温场计算成位温场。结果表明：（1）计算后山脉、河谷处的温度场普遍改变；山脉植被对下垫面的降温作用明显；白天UHI范围较大，长江和嘉陵江河谷对UHI的切隔作用显著；夜间嘉陵江两侧的UHI趋为一体，范围缩小；（2）7月25～26日存在多个UHI中心，下午和凌晨最大强度分别为6．4℃和2．2℃，平均值分别为6．05℃和2．05℃，昼夜平均为4．05℃；（3）夏、秋季白天和夜间平均最大强度分别为5．23℃和3．29℃；（4）重庆UHI强度白天大于夜间，与成都的同类研究结果相同；但夏、秋季的平均最大强度为4．26℃，小于成都的6．50℃。

基于MODIS和NOAA/AVHRR的荒漠化遥感监测方法

土地荒漠化是中国西部最严重的生态环境问题,荒漠化遥感监测技术是掌握荒漠化发展趋势的重要手段。基于空间分辨率为1km的NOAA/AVHRR和MODIS遥感数据,首先依据湿润指数法确定了荒漠化范围和气候分区。然后选取出了可以反映不同荒漠化特征,并且能够通过中低分辨率的NOAA/AVHRR和MODIS遥感影像反演出来的5个荒漠化遥感监测指标,通过精度评价分析,确定了最佳指标组合。由于MODIS和NOAA/AVHRR数据的影像特征存在较大差异,针对每一气候分区,建立了分别适用于MODIS和NOAA/AVHRR数据的两套遥感指标分类体系。通过不同分类方法的比较,确定了最佳分类方法-决策树分类法。通过对中国1995年和2001年的荒漠化动态变化状况进行了分析,结果表明,本文提出的荒漠化遥感监测方法,不仅能够成功地进行大尺度的荒漠化遥感监测,而且能够取得较好的监测效果。

台湾海峡及其邻近海域AVHRR遥感SST的初步验证

采用现场走航数据与站点观测数据分别对台湾海峡及其邻近海域的高(1.1 km、每天)、低(9 km、月平均)时空分辨率遥感AVHRR MCSST和PFSST产品进行检验.结果表明,MCSST和PFSST产品与两种现场资料在时空变化趋势上都有着很好的一致性,相关系数的平方(R2)在0.68以上.高分辨率MCSST精度为(0.11±0.97)℃,与美国沿岸海域验证精度相当,达到当前国际上利用NLSST算法反演LAC数据所能达到的水平.虽然低分辨率PFSST在探测强烈的温度梯度时存在不足,趋向于削弱实际的温度锋.但总体来看,AVHRR SST遥感数据可适用于分析台湾海峡及其邻近海域温度场的时间变动趋势及空间变化特征.

植被指数研究进展:从AVHRR-NDVI到MODIS-EVI

目前应用广泛的植被指数 AVHRR- NDVI仍有一些缺陷 ,主要表现在 :(1 )在植被高覆盖区容易饱和 ,这除了红光通道就容易饱和外 ,主要是基于 NIR/Red比值的 NDVI算式本身存在容易饱和的缺陷 ;(2 )没有考虑树冠背景对植被指数的影响 ;(3 ) NDVI的比值算式和最大值合成算法 (MVC)确实消除了某些内部和外部噪音 ,但最终的合成产品仍然有较多噪音 ;(4) MVC不能确保选择最小视角内的最佳像元。所有这些 AVHRR- NDVI的局限性 ,在基于“中分辨率成像光谱仪 (MODIS)”的“增强型植被指数 (EVI)”产品中 ,都有不同程度改善。MODIS- EVI改善表现在 :(1 )大气校正包括大气分子、气溶胶、薄云、水汽和臭氧 ,而 AVHRR- NDVI仅对瑞利散射和臭氧吸收做了校正 ;这样 MODIS- EVI可以不采用基于比值的方法 ,因为比值算式是以植被指数饱和为代价来减少大气影响 ;(2 )根据蓝光和红光对气溶胶散射存在差异的原理 ,采用“抗大气植被指数 (ARVI)对残留气溶胶做进一步的处理 ;(3 )采用“土壤调节植被指数(SAVI)”减弱了树冠背景土壤变化对植被指数的影响 ;(4)综合 ARVI和 SAVI的理论基础 ,形成“增强型植被指数 (EVI)”,它可以同时减少来自大气和土壤噪音的影响 ;(5 )采用“限定视角内最大值合成法 (CV-MVC)”。

AVHRR全球时间序列研究进展:PAL-GIMMS-LTDR

AVHRR是1981年～2000年间主要的全球对地观测数据集，也是正在开发的跨传感器（AVHRR-MODIS-VIIRS）长期数据集的重要组成部分。由于AVHRR数据来自多个NOAA卫星，最初是为气象预报设计的，因此在利用AVHRR进行陆地生态系统研究时，虽然取得了最初设计AVHRR时所没有预料到的成绩，但是也不断遇到一些问题。对这些问题的不同处理，就形成了很多AVHRR数据集。本文从数据完整性、时空分辨率、地图投影、文件格式、传感器标定、卫星漂移校正、云检测、大气校正、数据构成与质量标记等方面，比较了3个主要的AVHRR数据集（PAL，G1MMS，LTDR）的特征。这些特征对重新评估基于各种AVHRR数据集研究报告的可靠性，合理使用不同AVHRR数据进行陆地生态系统长期变化研究，具有一定的参考意义。

AVHRR草地分类的潜力和局限:以锡林郭勒草原为例

AVHRR-NDVI已广泛应用于宏观土地覆盖研究,但在区域研究中应用比较少。论文根据1999年锡林郭勒草原4种草地NDVI的动态过程,结合对应AVHRR提供的额外信息,对4种草地进行了分类。首先,根据全年NDVI低平的特点检测出荒漠;第二,使用6月Ch3>3180和Ch5>3100区分出沙地草地;第三,使用8月Ch2>200或6～8月NDVI6～8月>1.2检测出长势良好的草甸。与基于TM的草地图比较,AVHRR的分类结果失去了许多细节,但对土地覆盖长期变化研究仍有价值,特别是对沙漠化过程的监测。需要进一步的研究才能确定AVHRR在区分长势差的草甸和典型草原方面的潜力或局限。

应用NOAA-AVHRR资料监测四川干旱

重点阐述用AVHRR的CH4反演的下垫面温度监测四川中部旱情的方法。结果表明，遥感下垫面温度与干旱指数线性相关很好，其空间分布与地面旱情分布基本一致，用遥感下垫面温度结合地面气象、农气、灾情等实时资料可快速、实时监测大面积夏旱动态。

利用NOAA-AVHRR资料估算积雪参量

本文介绍了利用气象卫星ＡＶＨＲＲ资料对青海省青南高原看牧区冬 春季（１０月～４月）积雪进行监测的原理，提出了利用ＡＶＨＲＲ资料估算积雪深度 和面积的方法，并对其精度进行了检验。

NOAA-AVHRR数据在吉林省东部林火信息提取中的应用

概述了利用NOAA-AVHRR数据进行林火监测的原理和4种方法。针对吉林省东部的森林火灾,运用4种方法进行了火点信息提取与分析,最后对阈值法进行了改进,提取精度达到了89.2%。分析了NOAA-AVHRR应用于林火遥感监测的可行性和不足。

基于AVHRR、MODIS和MVRIS数据的辐射雾变化检测与分析

以过境时间不同的NOAA-16/AVHRR、NOAA-17/AVHRR、FY1-D/MVRIS、TERRA/MODIS和AQUA/MODIS五种遥感影像数据组成一组序列影像,对发生在湖北省2005年2月4日的辐射雾进行了一次变化检测与分析。经地面验证,序列影像数据在雾变化检测的研究方面具有很大的潜力,检测结果动态地显示了该次大雾的形成、发展、稳定、消散的过程。将检测结果与该区域的DEM和水系矢量图结合分析发现,二者在辐射雾的变化发展过程中起着非常重要的作用。

沙尘源区AVHRR数据地表温度时序变化与沙尘干量TSP数据的对比分析——以2001年春季北方强沙尘过程为例

根据沙尘暴起沙、传输与降沉模型系统对参数的需求 ,中日亚洲沙尘暴项目在源区、传输区和降沉区布设了先进的仪器设备 ,其中沙尘干量TSP数据是主要获取的数据 ,同时利用气象卫星获取沙尘过程的云图和反演沙尘过程的地表物理参数。由于不同土地利用 /覆盖对沙尘暴过程中起沙的贡献不一样 ,研究中用局地分裂窗算法反演NOAA/AVHRR热红外波段数据的地面温度参数 ;取得大范围的时序地面温度数据后参照 1∶10万土地利用 /覆盖类型重采样图层选点提取地表温度 ,形成不同点时间序列变化曲线 ;最后将不同地类的地表温度时序变化曲线与观测点沙尘干量 TSP 时序变化曲线对比分析 ,发现两者具有较好的对应关系 ,说明沙尘暴过程地表温度变化现象与沙尘有密切的关系。结果表明 ,利用遥感数据反演地面温度参数可以作为沙尘预报模型的重要参数。

基于NOAA/AVHRR数据的西部植被覆盖变化监测

应用图像差分技术、生物量变化线性方程斜率和主成分分析方法 ,对 1 981～ 2 0 0 1年间西部植被的变化状况进行时间序列分析 ,并讨论了影响变化监测的因素 .结果显示 ,1 981～ 2 0 0 1年的 2 0年间 ,四川盆地和西部塔里木盆地周缘的耕地以及具有高 NDVI的南方林区的生物量处于较好的持续增加状态 ;而内蒙古以及西藏东北部的草地出现大面积的退化现象 .总体分析来看 ,西部的林地、草地都发生了高比例、大面积的退化 ,只有很小比例的植被得以改善 ,表现出局部改善。

NOAA/AVHRR资料在陕西省干旱动态监测中的应用

利用ＮＯＡＡ卫星资料并结合地面实测的土壤墒情资料，运用植被指数法和亮温反演土壤湿度法以宝鸡、关中、渭北等为例进行干旱动态监测，结果表明与实地的旱情分布基本一致。

中国陆地1km AVHRR数据集

介绍了中国陆地范围的长序列AVHRR数据集及处理方法。数据处理链包括辐射标定、导航定位、几何精纠正、云检测、大气纠正、双向反射纠正以及多时相数据合成等一系列过程。大气校正采用SMAC方法 ,利用每日的大气参数对臭氧、瑞利散射、气溶胶和水汽柱等 4个主要大气因子的影响进行了纠正。利用地面能见度和水汽压信息反演气溶胶光学厚度 ,利用最大植被指数法合成旬数据集。完成了 1991— 2 0 0 3年的AVHRR数据集处理 ,形成了标准的数据集。

基于AVHRR和VIRR数据的改进型Becker“分裂窗”地表温度反演算法

为了将基于NOAA-9/AVHRR数据提出的Becker和Li的"分裂窗"地表温度算法成功地应用于长序列NOAA/AVHRR和FY-3A/VIRR数据的地表温度反演,为气候变化研究提供长序列、高精度、高分辨率的地表温度数据集,从辐射传输方程出发,首先利用MODTRA4.1模式模拟了多种地表和大气状态下的光谱辐亮度数据,并结合AVHRR和VIRR通道4、5的光谱响应函数建立了温度数据集(TS,T4,T5);然后,基于该数据集采用最小二乘法重新计算了Becker和Li算法中的各参数,提出了一个适用于NOAA/AVHRR和FY-3A/VIRR数据的改进型Becker和Li分裂窗地表温度反演算法;并利用改进型算法对2008年4月27日03时12分(世界时)观测的一景覆盖北京地区的NOAA-17/AVHRR数据进行了地表温度的反演,将反演结果与日本东京大学提供的同地区、同时相的MODIS地表温度产品进行了对比分析。结果表明,两种地表温度产品的相关系数为0.88,均方根偏差(RMSD)为2.1K;在两种地表温度差值图像的频率直方图上有69.6%的像元的值在±2K之内,37%的像元的值在±1K之内。

利用NOAA/AVHRR监测青海省草地生产力变化的研究

青海省地处青藏高原, 生态环境脆弱。近20年来, 由于气候变化和人类活动的共同影响, 生态环境, 特别是草地资源发生了较大的变化。利用美国地球资源观测系统数据中心探路者数据库(Pathfinder Data Sets)1981—1999年间的 NOAA/AVHRR NDVI资料序列, 分析了青海省近 20 年来草地生产力变化的时间特征及地区差异性。