利用青海湖对FY-1C、FY-2B气象卫星热红外通道进行在轨辐射定标

介绍利用青海湖水面辐射校正场对ＦＹ－１Ｃ、ＦＹ２Ｂ气象卫星热红外通道进行在轨辐射 定标．先用ＣＥ３１２野外热红外辐射计在水面测量水表辐亮度，再经大气订正传递到卫星入 瞳处，大气订正包括大气吸收削弱和大气产生热发射影响，这两部分对卫星信号的贡献通过 辐射传输模式ＭＯＤＴＲＡＮ３７计算出来．同时进行ＣＥ３１２与卫星通道光谱响应匹配，最终 得到卫星入瞳处的表观辐亮度．这个辐亮度与卫星通道的计数值得到该通道绝对定标系数． 我们对两颗卫星进行了多次定标，结果表明利用青海湖进行的在轨定标与星上定标系数相差 ５％左右，相当于３Ｋ的亮温差．

FY-2B气象卫星红外通道发射前实验室定标与在轨辐射定标比较

FY 2B是自旋稳定卫星 ,红外通道无法进行在轨星上绝对定标 .FY 2B发射前的地面实验室定标方案参照了FY 2A在轨环境温度的变化情况 ,定标结果十分理想 .在轨电子学定标数据修正红外通道的量化关系 。

利用FY-2C卫星资料估算太阳辐射研究

我国FY-2C气象卫星为估算到达地面的太阳辐射提供可靠的数据源。文章以华中3省(河南、湖北和湖南)为试验区,采用神经网络方法进行FY-2C资料太阳辐射的估算,并与统计方法结果进行比较。结果表明:①FY-2C资料可以用于太阳辐射估算,它的5个波段对太阳辐射的反演均有贡献;②用FY-2C资料估算太阳辐射时,神经网络方法精度优于统计方法;③FY-2C估算太阳辐射的误差主要由卫星观测与地面观测的空间和时间范围的差异引起。

应用FY-2地表蒸散产品监测西南特大干旱

基于能量平衡原理的卫星遥感地表蒸散产品具有清晰明确的物理含义,广泛地应用于遥感干旱监测领域。本研究以中国能量与水平衡监测系统(CEWBMS)和近11年的静止卫星遥感数据集为基础,利用FY-2/VISSR数据生成相对蒸散距平百分率(Percentage of Relative Evapotranspiration Anomaly,PRETA)产品,应用于全国范围的旱情连续监测。与极轨卫星同类产品相比,基于FY-2的PRETA产品在监测范围和频次上都具有明显的优势。由于距平百分率的引入,PRETA干旱指数等级划分不再与季节和地域气候类型等因素相关。针对2009年秋季至2010年春季西南大旱的监测结果进行了对比分析和统计,结果表明PRETA干旱指数真实客观地反映了旱情时空变化,面平均的PRETA和降水距平百分率时间序列变化趋势显示出良好的一致性,PRETA与10 cm土壤相对湿度有较高的相关性。本研究为实时、大范围、高分辨率、定量和动态卫星遥感监测干旱提供了切实可行的方法。

FY-2E扫描辐射计“清零”后图像发生偏移现象浅析

FY-2E卫星于2008年12月23日成功发射,2009年5月19日在轨交付,至11月23日漂移定点于105°E。自交付业务运行至今,FY-2E卫星共经历了三次太阳直射保护过程。其中在2010年4月22日与2010年8月31日,FY-2E卫星太阳直射保护结束",清零"后出现图像相对网格发生偏移现象。本文就这一异常情况做了简单描述与初步分析,希望可以对今后FY-2系列静止卫星的业务运行保障提供参考和依据。

地球同步轨道系列卫星自主空间辐射环境监测及应用

对地球同步轨道空间辐射环境监测及应用进行了研究。给出了持续开展的国外GOES系列卫星和国内FY-2系列卫星的地球同步轨道空间粒子辐射探测介绍,以及AE8和AP8、AE9和AP9、POLE、FLUMIC等用于地球同步轨道带电粒子辐射环境评估的经验模型发展。我国自主高能带电粒子辐射监测自20世纪90年代中后期开始,FY-2系列卫星上的带电粒子探测仪器经过了两代卫星的技术巩固和第三代卫星的创新发展,实现了更精细的能道划分并拓宽了对带电粒子辐射能谱的探测。介绍了用FY-2系列卫星获得的不同扰动状态下高能电子能谱特性,兆电子伏特级高能电子快速、缓慢增强事件,以及与GOES-13,15卫星联合应用分析高能电子不同地方时动态与太阳质子事件动态演化结果。用FY-2系列卫星获得的观测数据能准确、灵敏反映轨道空间高能带电粒子的动态变化;与GOES系列卫星的同期观测结果比较既反映出相对平静时的趋于一致性,又反映了强扰动下的显著短时局地差异,这为开展该轨道粒子辐射实测数据多星联合分析,发展磁层对扰动响应更全面、更复杂的图像,为带电粒子起源、重新分布、损失机制等深入研究提供了可能。在最新的第一代静止气象卫星FY-4卫星上,带电粒子探测仪器兼顾了能谱和方向的设计,既具备FY-2系列卫星平台高能电子、质子全能谱的探测,又增加了高能电子的多方向探测。目前除GOES系列卫星以外,仅有我国地球同步轨道系列卫星可提供持续的轨道空间粒子辐射环境长期实测记录,数据的长时间积累和信息丰富将促进地球同步轨道空间粒子辐射经验模型向更精细化的方向发展,并推动我国空间粒子辐射环境理论和自主建模研究,更好地服务于我国空间天气监测预警业务。

国产多源降水融合及其在小流域暴雨山洪预报中的应用

近期,国家气象中心推出了中国自行研制的多源降水融合产品,理论上,此产品的出现可有效解决国内缺乏监测站点区域的洪水预报预警问题,但是国产降水融合产品在这个领域应用较少,且其数据精度及其在暴雨洪水过程模拟的效用有待进一步评估。本文选取湍河上游后会水文站控制流域作为研究区域,采用模块化时空变源分布式水文模型,以站点降水和国产融合降水作为模型的输入,其中国产融合降水是基于地面雨量站、雷达、FY-2气象卫星三种数据源融合而成,对后会流域2018年两场实测洪水过程进行模拟,用以评估国产融合降水信息的水文模拟效用和数据精度,研究结果表明:国产融合降水产品在降水落区的把握上具有较高的精准度,但在数量上相对于站点观测数据具有一定程度的低估,在两个洪水过程中分别为13.1%和3.4%。在流域径流模拟方面,此融合降水产品具有较高的精度,两场洪水过程的确定性系数均在0.8以上,分别为0.84和0.91。国产多源融合降水产品在无资料流域洪水预报的问题上具有较好的应用前景,研究成果可为评估、改善国产融合降水数据的质量提供案例支撑和技术参考。

基于先验特征的台风云系影像分割方法研究

传统的基于数学形态学的台风云系影像分割方法多采用圆形或菱形模板进行,这种方法的缺点是当运算模板较大或经多次腐蚀、膨胀运算后,不能很好地保留台风云系影像原始的形态信息。为了解决此问题,探讨了一种基于先验特征的台风云系影像分割原理与方法,即先提取台风云系影像的大致形态,并以此作为形态学模板;然后利用形态学方法提取台风云系影像;最后,以2008年7月28日18时的09号FY-2C气象卫星云图台风云顶温度数据为例进行分析,同时根据本次示例台风(200809号台风)形状自定义的模板来腐蚀分割台风云系影像,并详细对比和分析了不同形状、大小的模板对台风云系影像分割结果的影响。实验表明,基于先验特征的自定义台风云系结构模板,其分割结果不仅较好地保留了台风云系影像的形状特征,而且腐蚀后保留的台风云系信息最多。

雷暴云特征数据集及我国雷暴活动特征

基于FY-2E气象卫星相当黑体亮度温度(TBB)和云分类数据(CLC)及全球闪电探测网(WWLLN)闪电数据,通过对TBB不超过-32℃的云区进行椭圆拟合,定义1 h内上述云区或椭圆区域有WWLLN闪电发生的个例为雷暴云,获得雷暴云时间、位置、形态、结构、闪电活动等特征参量,构建雷暴云特征数据集,并基于该数据集初步分析了我国陆地和毗邻海域的雷暴活动特征。研究表明:我国华南、西南、青藏高原东、中部和南海雷暴最为活跃,华北和东北地区是北方雷暴活动较强的区域。雷暴活动时间变化海陆差异明显,陆地雷暴活动峰值出现在6—8月,南海雷暴活动一个峰值出现在5月左右,另一峰值出现在8月后,且纬度越低出现越晚。陆地大部分地区雷暴活动在14:00—20:00(北京时)达到峰值,毗邻海域雷暴活动峰值主要出现在早上。雷暴云TBB不超过-32℃面积符合对数正态分布,峰值区间位于1×10^(3)~1×10^(4)km^(2),平均值为3.0×10^(4)km^(2)。南海雷暴云面积最大,陆地上大于雷暴云面积平均值1.2×10^(5)km^(2)的区域主要分布于我国地形的第一阶梯和柴达木盆地。

一种人工神经网络云分类方法的改进与应用

采用2005—2009年FY-2C静止气象卫星可见光和红外自旋扫描辐射计的红外1(IR1)、红外2(IR2)和水汽(WV)亮温资料,选取2449个云分类样本。设计两层嵌套的前向传递后向反馈(BP)人工神经网络模型,第1层网络选取IR1,IR2,WV亮温及IR1与WV亮温差和IR2与WV亮温差5个特征量,第2层网络选取特征量IR1与IR2亮温差,两层网络都采用一层隐含层且带有附加动量法的简单网络,降低了网络的冗余度。误差分析表明:嵌套BP人工神经网络模型的分类准确率在中云和薄卷云这两类上分别提高了42.7%和11.3%,整个分类模型的平均平方误差和标准化平均平方误差分别降低了6.1%和44.7%,相关系数提高了3.4%。通过3个个例的对比分析发现,嵌套模型的分类结果比传统模型的分类结果更合理,特别是在中低云和薄卷云的云量和位置分辨能力上有了较大提高。

China Continues Its FY Program

China will continue its FY program by launching FY-2C atop LM-3A launch vehicle probably in October 2004. The geostationary meteorological satellite FY2C will be deployed to replace FY-2B launched on June 25, 2000.