基于MODIS的青藏高原湖泊透明度遥感反演
基于MODIS陆地波段的近岸水体浊度遥感方法
基于MODIS陆地波段的近岸水体浊度遥感方法王建国;陈树果;张亭禄【摘要】利用MODIS陆地波段(469 nm,555 nm和645 nm)数据,建立了近岸水体浊度的遥感反演方法,并以渤海为例,在采取严格的时空匹配方法的基础上,利用现场测量浊度数据对反演结果进行了印证.印证结果显示,基于陆地波段的红绿波段比值反演算法(QAA-RGR反演算法)的反演结果相对误差约为12.7％,标准QAAv5反演算法的反演结果相对误差约为26.4％,采用陆地波段数据的QAA-RGR反演算法反演的结果更可靠.另外,基于陆地波段的反演结果具有更高的空间分辨率,能更好地体现浊度的细节分布特征,如辽东湾南端的沙脊群落的分布.最后,本研究利用QAA-RGR反演算法构建了渤海浊度的季节分布特征,分布特征合理.【期刊名称】《海洋技术》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】6页(P20-25)【关键词】MODIS;陆地波段;浊度;遥感反演;渤海【作者】王建国;陈树果;张亭禄【作者单位】中国海洋大学信息科学与工程学院海洋技术系,山东青岛266100;中国海洋大学信息科学与工程学院海洋技术系,山东青岛266100;中国海洋大学信息科学与工程学院海洋技术系,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】P733.3浊度是重要的水质参数之一，也是悬浮体浓度的指标因子，广泛应用于近岸及河口区域悬浮体的运移、沉降和再悬浮等研究［1-3］。
浊度测量方法［4］是基于光衰减或散射的大小，以此为原理的浊度计广泛应用于海洋调查中。
根据浊度的测量原理，由浊度计测量的浊度与水体的后向散射系数应有很强的相关性，因此，基于此相关性可由后向散射系数导出浊度。
基于以上的理论知识，胡静雯等［4］利用水色卫星数据成功地反演了东中国海的浊度分布。
另外，利用遥感反射率等数据也可以反演获得浊度数据，如Qiu等［5］利用GOCI卫星传感器瑞利散射校正后的反射率数据反演获得了浙江近岸水体浊度数据，为浊度的反演提供了一种新的方法。
基于卫星遥感数据的地表温度遥感反演与应用
基于卫星遥感数据的地表温度遥感反演与应用地表温度是地球表面的温度，它是地球气候系统中重要的参数之一。
随着卫星遥感技术的发展，利用遥感数据来反演地表温度的方法越来越受到关注，并在气候研究、环境监测、农业等领域得到广泛应用。
基于卫星遥感数据的地表温度反演主要利用热红外波段的遥感数据，如MODIS、Landsat等卫星传感器获取的热红外数据。
地表温度反演的基本原理是利用地表辐射热红外能量的辐射率与温度之间的关系，通过对热红外波段的辐射定量测量，推算出地表温度。
地表温度的反演方法主要包括基于辐射平衡原理的方法和基于物理模型的方法。
基于辐射平衡原理的方法是利用卫星遥感数据中的辐射率，通过辐射平衡方程计算地表温度。
基于物理模型的方法则是基于热辐射传输和能量平衡的物理原理，建立地表辐射和能量平衡方程，通过求解方程组来反演地表温度。
除了以上两种基础的反演方法，还有一些改进的算法被提出，如基于统计模型、基于遥感与气象资料联用等方法。
这些方法在提高地表温度反演精度和空间分辨率方面都具有一定的优势。
地表温度的遥感反演有着广泛的应用价值。
首先，在气候研究领域，地表温度是评估气候变化和研究城市热岛效应的重要指标之一。
通过对地表温度的长期观测和分析，可以揭示气候变化的趋势和规律，提供科学依据为气候预测和气候变化的评估。
其次，地表温度的反演可以应用于环境监测。
地表温度是环境质量和生态环境状况的重要反映指标之一。
通过对地表温度的监测和分析，可以评估土地利用变化对环境的影响，监测水资源的分布和变化，提供科学依据为环境保护和生态建设提供支持。
再次，在农业领域，地表温度的反演可以应用于农作物生长监测和病虫害预测。
由于农作物在不同生长阶段有不同的温度需求，通过观测地表温度可以评估农作物的生长状态和需水量，为农田水利管理提供科学依据；同时，通过地表温度的监测还可以预测农作物病虫害的发生程度，提前采取相应的防治措施，为农业生产提供技术支持和指导。
基于MODIS数据的全国地表温度反演的开题报告
基于MODIS数据的全国地表温度反演的开题报告一、研究背景和目的全球气候变化和城市化进程加快了城市和农村环境的变化。
地表温度是研究城市和农村环境变化的重要指标，也是影响气候变化、生态环境和人类生活的重要因素之一。
太空遥感技术可以获取大范围、高频率、高精度的地表温度数据，应用也越来越广泛。
本研究的主要目的是基于MODIS遥感卫星数据反演全国地表温度，分析不同地区的地表温度分布情况和变化趋势，揭示城市化和气候变化对地表温度的影响，为城市规划、生态保护和气候变化研究提供数据支持。
二、研究方法和流程1. 获取MODIS数据。
使用NASA网站上的MODIS数据获取工具下载指定区域和时间段的LST（Land Surface Temperature）和EVI （Enhanced Vegetation Index）数据。
2. 数据预处理。
使用ENVI软件进行预处理，包括数据空值填补、大气校正、温度调整、地理参考系统校正等。
3. 定义研究区域。
根据研究目的，选择全国范围内的重要城市和农村地区作为研究区域。
4. 分析地表温度分布。
使用ArcGIS软件进行空间统计分析，绘制研究区域的地表温度分布图和温度变化趋势图。
5. 研究城市化和气候变化对地表温度的影响。
分析不同地区的地表温度变化趋势和空间分布，结合相关统计数据和文献资料，分析城市化和气候变化对地表温度的影响和机制。
三、预期结果和意义预计本研究将获得全国范围内不同地区的地表温度分布情况和变化趋势，分析城市化和气候变化对地表温度的影响和机制，为城市规划、生态保护和气候变化研究提供数据支持。
结果可为相关政府部门提供科学决策依据，促进城市化和生态建设的协调发展，促进地区可持续发展。
基于MODIS的SEBAL模型在流域蒸散发反演中的应用
（１）
其中 Ｒｎ ＝ （１－α）Ｒｓ ＋ （εＬｉｎ －Ｌｏｕｔ）
（２）
Ｈ ＝ρａｉｒＣｐｄＴ／ｒａｈ
（３）
Ｇ ＝ ｛［（Ｔｓ －２７３．１）／α］（０．００３ ８α＋０．００７ ４α２）·
（１－０．９８ Ｎ４ＤＶＩ）｝Ｒｎ
（４）
式中，ＬＥ 为 潜 热 通 量；Ｒｎ 为 地 表 净 辐 射 通 量；Ｈ
第３０卷 第１２期 ２ ０ １ ２年１ ２月
文 章 编 号 ：１０００－７７０９（２０１２）１２－０００６－０４
水 电 能 源 科 学 Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ
Ｖｏｌ．３０ Ｎｏ．１２ Ｄｅｃ．２ ０ １ ２
基于ＭＯＤＩＳ的ＳＥＢＡＬ模型在流域蒸散发反演中的应用
邓 志 民１，张 翔１，罗 蔚１，２
感热通量的计算是能量平衡四分量中计算的
难 点 ，与 地 表 类 型 、植 被 高 度 及 气 象 状 况 等 参 数 密
切相关。ＳＥＢＡＬ 模 型 假 定 研 究 区 内 近 地 表 温 差
收 稿 日 期 ：２０１１－１２－０５，修 回 日 期 ：２０１２－０５－１８ 基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （７１０７３１１５）；国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 重 点 项 目 （４０７３０６３２） 作 者 简 介 ：邓 志 民 （１９８５－），男 ，博 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 遥 感 水 文 学 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｚｍｇｘ２００６＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
文 献 标 志 码 ：Ｂ
汉江是长江中 游 最 大 的 支 流，面 积 约 为 １５．９× １０４ｋｍ２，汉江丹江口水 库 又 为 南 水 北 调 中 线 工 程 的水源地。２１ 世 纪 以 来，江 汉 流 域 多 次 干 旱，对 流域生态环境、水 资 源 合 理 配 置 和 供 水 等 方 面 影 响 很 大 ，因 此 研 究 其 潜 在 蒸 散 发 量 有 着 重 要 意 义 。 针对 汉 江 上 游 的 蒸 散 发 情 况，张 东 等 利 ［１］ 用 ５ 种 不同方法对汉江上游蒸散发量计算进行了比较和 改 进 ，得 出 综 合 法 （ＰＭ）和 联 合 国 粮 农 组 织 推 荐 的 ＦＡＯ－ＰＭ 法模拟 精 度 较 高，但 后 者 存 在 缺 陷，故 前者为蒸散发首 选 计 算 方 法，并 发 现 对 高 程 进 行 修正有益于 提 高 模 拟 精 度；刘 三 超 等 运 ［２］ 用 改 进 的分布式水文－土壤 － 植被动力模 型（ＤＨＳＶＭ） 并结合遥感技术研究了汉江上游子午河流域的蒸 散发及其时 空 分 布 特 征；胡 安 焱 等 利 ［３］ 用 汉 江 上 游 １９６１～２０００ 年 的 月 降 水 和 月 温 度 的 实 测 资 料 ， 分析了降 水 和 气 温 变 化 对 汉 江 上 游 蒸 散 发 的 影 响。但这些研究对汉江上游区域蒸散发的定量分 析甚少。为定量 研 究 汉 江 上 游 的 蒸 散 发、拟 定 流 域水资源合理开发利用水平及南水北调中线工程 调水规模 等 并 为 流 域 生 态 环 境 保 护 提 供 参 考 依 据 ，本 文 以 汉 江 上 游 为 例 ，采 用 中 分 辨 率 成 像 光 谱 仪（ＭＯＤＩＳ）遥 感 数 据，基 于 地 表 能 量 平 衡 系 统 （ＳＥＢＡＬ）模型反演研究区 地 表 蒸 散 量，探 讨 了 研 究区不同土地覆盖类型的地表蒸散发问题。
应用遥感技术反演流域尺度的蒸散发
应用遥感技术反演流域尺度的蒸散发周剑;程国栋;李新;王根绪【期刊名称】《水利学报》【年(卷),期】2009(040)006【摘要】利用MODIS遥感数据结合地表气象观测,在对SEBS模型物理参数进行计算和灵敏度分析的基础上,得到黑河流域春、夏、秋、冬四季不同气象条件和不同下垫面条件下的地表蒸散发.依靠黑河流域综合研究站一临泽站蒸散发仪观测的蒸散发验证遥感反演的精度,结果表明遥感反演的地表蒸散发精度较高,模型参数方案可行.这一方法可以在流域尺度上揭示出流域不同下垫面的蒸散发随季节变化的空间特征.最后,利用遥感反演的蒸散发与地面站点蒸发器实测的水面蒸发量和Penman.Monmith公式计算的蒸发量进行对比分析不同下垫面条件不同季节地表潜在蒸发能力和干湿状况.【总页数】9页(P679-687)【作者】周剑;程国栋;李新;王根绪【作者单位】中国科学院,寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,30000;中国科学院,寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,30000;中国科学院,寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,30000;中国科学院,寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,30000;中国科学院成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041【正文语种】中文【中图分类】P332.2;TP79【相关文献】1.遥感反演蒸散发时间尺度拓展方法研究进展 [J], 夏浩铭;李爱农;赵伟;边金虎2.基于遥感技术的绿地耗水估算与蒸散发反演 [J], 邸苏闯;吴文勇;刘洪禄;潘兴瑶3.全天候区域地表蒸散发反演——以黑河流域为例 [J], 廖前瑜;任超;冷佩;段四波;韩晓静4.石羊河流域蒸散发遥感反演方法 [J], 乔平林;张继贤;王翠华5.基于SEBS模型反演凌河流域尺度地表蒸散发量 [J], 王健美;杨国范;周林滔因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于遥感和GIS的湖泊变化分析
基于遥感和GIS的湖泊变化分析湖泊作为自然景观的一部分，对于地球的生态系统具有重要意义。
然而，随着气候变化和人类活动的影响，许多湖泊正在发生变化。
为了更好地了解湖泊的变化趋势和影响因素，科学家们运用遥感和地理信息系统（GIS）技术进行湖泊变化分析。
本文将探讨基于遥感和GIS的湖泊变化分析的方法及其应用。
遥感技术是通过卫星、航空器或其他传感器获取地球表面信息的技术。
利用遥感技术，科学家们可以获取湖泊的空间分布和时间演变的信息。
其中，卫星影像是最常用的遥感数据源之一。
通过获取多时相的卫星影像，科学家们可以对湖泊的面积、形态和水体质量进行定量分析。
首先，通过比较不同时期湖泊的影像，可以推测湖泊变化的差异。
例如，可以通过计算湖泊面积的变化来确定湖泊的水位变化。
此外，还可以利用卫星影像测算湖泊的体积和深度变化。
通过这些定量数据，科学家们可以研究湖泊变化的规律以及可能的影响因素。
其次，地理信息系统（GIS）是一种用于存储、分析和显示地理数据的工具。
通过将遥感数据与地理信息系统相结合，可以更好地理解湖泊的变化情况。
例如，可以对湖泊周围的土地利用进行分类和变化分析，从而推测人类活动对湖泊变化的影响。
此外，还可以通过GIS技术对湖泊中的污染物扩散进行模拟和预测，为湖泊管理和保护提供科学依据。
在湖泊变化分析中，除了遥感和GIS技术，还需要结合地面调查和实验数据进行综合分析。
例如，可以通过测量湖泊水质进行实地采样，以验证遥感数据中反映的湖泊质量变化。
同时，还可以通过地面观测和水文测量来获取湖泊的内部测量数据，为湖泊变化分析提供更加准确的依据。
基于遥感和GIS的湖泊变化分析在许多领域都具有应用前景。
首先，对于环境保护和资源管理部门来说，了解湖泊的变化趋势可以帮助制定合理的保护措施。
例如，可以根据湖泊变化情况进行水资源规划和管理，以更好地满足人类活动和生态系统的需求。
其次，对于科学研究人员来说，湖泊变化分析可以提供关于气候变化和人类活动影响的重要数据。
MODIS LST产品的反演方法及不确定性分析
MODIS LST产品的反演方法及不确定性分析MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）是NASA（美国国家航空航天局）卫星遥感系统中一种常用的成像仪器，其数据广泛应用于地球科学领域。
其中，MODIS Land Surface Temperature（LST）产品是热力学地球学的重要组成部分，可以提供地球表面的温度信息。
本文将对MODIS LST产品的反演方法及不确定性分析进行讨论。
一、MODIS LST产品反演方法MODIS LST产品的反演主要使用了基于陆地表面能量平衡的反演算法。
该算法假设，地表面的辐射能量平衡，即地表面吸收的辐射能量等于地表面散发的辐射能量。
通过测量地表面的辐射能量，可以推算出地表面的温度信息。
具体而言，MODIS LST产品的反演方法分为两个步骤：一个是反演表面辐射通量，一个是反演温度。
其中反演表面辐射通量使用可见光波段数据和近红外波段数据，利用反射比和远红外波段数据，依据能量守恒得到表面辐射通量。
反演温度时，在各种水汽、大气温度等因素的影响下，通过多项式方法进行除差，抛开其他影响因素，通过表面辐射通量结果，推算出地表面的温度信息。
该方法具有的优点是计算精度高，数据分辨率高，适用范围广，可以满足多种不同尺度的热力学环境下的LST估算需求。
但是，该反演方法也存在一些缺陷，如对云、雾、稀疏植被等情况下的LST估算能力有限。
二、MODIS LST产品不确定性分析在反演过程中，可能会产生误差，因此需要对反演结果进行不确定性分析。
MODIS LST产品的不确定性分析主要包括两个方面：一个是悬浮颗粒物影响，一个是亮温测量误差。
1.悬浮颗粒物影响悬浮颗粒物（如粉尘、烟雾等）会对反演结果产生影响。
这是因为，这些颗粒物会对可见光和近红外波段的反射率产生影响，从而影响反演表面辐射通量的精度。
因此，需要对悬浮颗粒物进行修正。
修正方法包括两种：一种是使用覆盖度图像，另一种是使用AOD（大气光学深度）数据。
融合MODIS_和Landsat_数据的青海湖流域典型区NDVI_重构与年内最大值变化分析
第 32 卷 第 8 期Vol.32，No.828-392023 年 8 月草业学报ACTA PRATACULTURAE SINICA 李芳， 王广军， 杜海波， 等. 融合MODIS 和Landsat 数据的青海湖流域典型区NDVI 重构与年内最大值变化分析. 草业学报， 2023， 32（8）： 28−39.LI Fang ， WANG Guang -jun ， DU Hai -bo ， et al . Integrating MODIS and Landsat data to reconstruct the Landsat NDVI of a typical region in the Qinghai Lake Basin and changes in the intra -annual NDVI maximum. Acta Prataculturae Sinica ， 2023， 32（8）： 28−39.融合MODIS 和Landsat 数据的青海湖流域典型区NDVI 重构与年内最大值变化分析李芳1，王广军1*，杜海波2，李萌1，梁四海3，彭红明4，5（1.中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京 100083；2.内蒙古煤田地质局勘测队，内蒙古 呼和浩特 010010；3.中国地质大学（北京）水资源与环境学院，北京 100083；4.青海省环境地质勘查局，青海 西宁 810007；5.青海省环境地质重点实验室，青海 西宁 810007）摘要：归一化植被指数（NDVI ）能够较准确表达出植被覆盖和生长状况，对其进行时间序列分析已成为研究全球、国家或区域植被生长的重要方式。
针对当前NDVI 时序产品空间分辨率不高，难以应用于小尺度的精细研究，以及利用Landsat 不同时相NDVI 评估生态环境质量受植被季相和年际变化影响较大等问题，首先基于增强型时空自适应反射率融合模型（ESTARFM ）融合MOD09Q1和Landsat 数据，对植被年内生长季NDVI 数据进行预测插补，之后利用Logistic 模型重构2001-2020年植被生长季NDVI 曲线，通过引入MODIS 逐日NDVI 数据确定NDVI 年内最大值日期，逐像素求解出最优的Landsat NDVI 年内最大值，并将其应用于青海湖流域布哈河附近局部典型区域植被生长状况评估。