再分析辐射资料估算月平均地表反照率
安徽省宿州市重点中学高三培训部上学期10月段考试题地理_1
A. ①气流强弱决定降水量多少B. ②环节可以用GIS技术监测
C. 产生③过程的原理类似暖锋D. ④为高空冷气流受热后抬升
30. 如图中出现降雪量最大月份和地点可能是（ ）
A. 1月，甲地B. 4月，乙地C. 9月，丙地D. 11月，丁地
二.综合题:（本大题共2小题，计40分。）
【7题详解】
读等高线地形图可知，③地海拔在763~764米，④地海拔在763~764米，所以③④两地的相对高度可能为0米，A正确；依据“凸低为脊（高）”的原则可判定④地与电视塔之间有一山脊，④地与电视塔连线途经地区山脊高度在763~764米，④地海拔在763~764米，因此不一定能看到电视塔顶的指示灯，B错误；河流流经处，等潜水位线是低处凸向高处，则潜水补给河流，所以此时地下水补给河流，C错误；依据“凸高为谷（低）”可判定，图中东南部弯曲比较大区域为山谷，有河流发育，自东北流向西南，D错误。故答案选A。
下图为“我国某山地年降水量随高度变化示意图”。据此完成下面小题。
13. 该山地年降水量随海拔升高而减少的高度出现在（ ）
A. 北坡3500米B. 北坡2000米
C. 南坡3500米D. 南坡2000米
14. 该山地所属山脉可能是（ ）
A. 南岭B. 秦岭C. 阴山山脉D. 天山山脉
下图为我国某区域年平均气温等温线略图（单位：℃）。据此完成下面小题。
宿州2022-2023学年培训部十月段考试卷
地理试题
一.选择题（本大题共30小题，每小题2分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。）
为研究放牧对半干旱草原近地面能量收支的影响，某研究小组在内蒙古某草原生长季（6-10月）对其禁牧区和放牧区进行观测。下图示意观测期内连续两月地面反射太阳辐射的平均日变化。据此完成下面小题。
地表反射率计算
算计射率石市地表反黄一、数据预处理1、打开：用 ENVI5.1 将黄石市 2000 年遥感影像数据的 3,、4、5 波段打开（1）用鼠标左键双击 ENVI5.1 图标，打开 ENVI5.1 程序；（2）打开黄石市 2000 年遥感影像数据的 3,、4、5 波段。
File→Open Image File→选择黄石市 2000 年遥感影像数据的 3、4、5波段→打开。
波段进行合成。
4、5年遥感影像数据的 3、 2、合成：对黄石市 2000感遥2000 年 File Basic Tools→LayerStacking→Import →选择黄石市→2000_band543_hecheng→波段543影像数据的、、→Ok→Choose 命名（）打开→Ok黄石市遥感影像。
、裁剪：用黄石市边界矢量数据裁剪合成后的20003波段；5 3、4、遥感影像数据的（1）打开合成后的黄石市2000 年）→打开→Ok2000_band543_hecheng File→OpenImage File→选图（）打开黄石市边界矢量数据；2（→选图（黄石市边界范围.evf)→打开File Vector→OpenVector备注：建立掩膜时一定要将 2000_band543_hecheng 和黄石市矢量边界的影像打开。
（3）以黄石市边界矢量数据建立掩膜；Basic Tools→Masking→Bulid Mask→Display #1→Options →ImportEVFS→选图（111）→Ok→Choose→命名（2000_band543_hecheng_yanmo)→打开→Apply（4）应用掩膜；Basic Tools→Masking→Apply Mask→2000_band543_hecheng→Select Mask Bang→2000_band543_hecheng_yanmo→Ok→Ok→Choose →命名（2000_band543_hecheng_clip)→打开→Ok内黑色背景面积太大可以进行调整。
地表辐射率参数的估计方法
分别是植物和裸土在 TM6 波长区间内的辐射率；T 是像元的平均温度；T1 和 TS 分别是植被和裸土的温度
（ K）。值得指出的是，这一估计公式考虑了植被和裸土这两种地表类型之间的热辐射相互作用 c#。实际
上，由于地表几何构成的复杂性，这两种地表类型之间或多或少地存在着一定程度的热辐射相互作用，尤其
演算法，然后重点探讨 TM6 的地表发射率估计方法。TM6 的星下空间分辨率为 120 m。在这一尺度上，大多数情
况下天然地表的构成可以看成是由水面、植被和裸土三种基本类型构成。城镇像元也可看成是由建筑表面和绿化
植物构成。根据这几种地表类型的地表发射率相对较稳定的特性，提出了用 TM 数据的可见光波段来进行 TM6 像
* 收稿日期：2004-03-25 基金项目：国家重点基础研究发展规划项目———（2001CB309404）；中国农业科学院杰出人才基金项目 作者简介：覃志豪（1962-），男，广西宾阳人，教授，博士，博士生导师，从事热红外遥感和环境遥感研究。E-maiI：ginzh@ nju. edu. cn； ginzh@ caas. net. cn
豪等［l，2］提出的单窗算法用如下公式反演地表温度：
Ts =［67. 355 4（ C + D - l）+（0. 44l 4（ C + D）+ 0. 458 6）T6 - DTa］/ C
（3）
式中，T6 是卫星高度上遥感器所观测到的亮度温度（ K）；Ta是大气平均作用温度（ K）；C 和 D 是中间变量，分
当 P1 = 1 时，" = "1；当 P1 = 0 时，" = "S。但是，通常很难确定 100 % 的植被覆盖或裸土表面，因此，一般是通 过下式来估计混合像元的地表发射率：
地表反照率
收稿日期:2004207225;修订日期:2004208228基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(“973”项目)(G 2000077908)资助。
作者简介:王介民(1937-),男,研究员,博士生导师,主要从事大气科学与遥感应用研究。
关于地表反照率遥感反演的几个问题王介民1,高 峰1,2(11中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州 730000;21中国科学院资源环境科学信息中心,甘肃兰州 730000))摘要:分析了地表反照率对陆面辐射能收支以及区域和全球气候的影响,强调了地表反照率是遥感反演陆面参数时的第一重要参数,地表反照率或多波段遥感中不同谱段的地表反射率的准确反演常常是准确估算其它陆面参数如植被和土地利用 土地覆盖等状况的先决条件。
在对当前关于反照率的概念及容易混淆的术语进行阐述和说明的基础上,简述了遥感反演地表反照率的步骤和主要难点的解决方法,进而对常用陆面过程模式计算地表反照率的过程作了分析,并将其结果与M OD IS 有关产品进行了比较,强调了遥感与陆面过程模式和气候模式的结合。
关 键 词:地表反照率;二向反射分布函数;地面能量收支;陆面过程模式;遥感中图分类号:T P 79 文献标识码:A 文章编号:100420323(2004)05202952061 引 言反照率似乎是一个教科书上早已讲述过的基本概念,然而在卫星遥感日新月异地发展和广泛应用的今天,却时时出现许多混淆和困惑。
地表反照率的遥感反演,经过多年的实验研究已经有了一些成熟的算法,但其精确估算依然存在诸多困难。
概念上,反照率(albedo )是对某表面而言的总的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
一般应用中,指的是一个宽带,如太阳光谱段(～013-410Λm )。
对多波段遥感的某个谱段而言,称为谱反照率(sp ectral albedo )。
这都是指向整个半球的反射。
对某波段向一定方向的反射,则称为反射率(reflectance )。
基于地表裸露度和地表返照率影响的喀斯特地区热环境变化分析
基于地表裸露度和地表返照率影响的喀斯特地区热环境变化分析发布时间：2022-06-08T10:46:02.150Z 来源：《福光技术》2022年12期作者：陈庆霞1 王红2 [导读] 在自然和人为因素的影响下,喀斯特地区地表覆盖受到破坏,导致大面积地表裸露,同时影响着地表反照率的变化，进而引起周围地表温度发生改变。
1山东吉环环境科技有限公司山东济南 2501002山东吉达环境科技有限公司山东济南 250000 摘要：在自然和人为因素的影响下,喀斯特地区地表覆盖受到破坏,导致大面积地表裸露,同时影响着地表反照率的变化，进而引起周围地表温度发生改变。
以典型喀斯特区域安顺市为例,基于大气校正法反演地表温度,并结合同时期的地表裸露度和地表反照率变化情况分析喀斯特地区热环境变化特征。
关键词：喀斯特地区;地表裸露度;地表反照率;地表温度前言：喀斯特地貌在世界上分布广泛,其演变发展与全球变化和碳循环关系密切。
中国南方喀斯特在全球三大喀斯特集中连片区域中分布面积最大、发育类型最全。
西南喀斯特地区生境脆弱,对气候变化敏感。
土壤温度的动态变化特征对研究喀斯特山区生态交错带的土壤活性及生态小气候的监测具有重要意义,也有助于揭示土壤温度对喀斯特山区生态环境和生产力的影响。
作为影响土壤呼吸速率的重要因子,土壤温度对土壤无机碳释放具有重要影响。
有研究发现,西南地区年降雨量和降雨次数逐渐下降,而且极端降水事件增多,导致该区碳酸盐集聚层变浅、土壤无机碳库流失巨大。
因此,在全球气候变化和极端降水事件增加的背景下,研究喀斯特地区土壤温度变化特征及其影响因子能够为喀斯特土壤肥力评价提供科学参考,对于揭示喀斯特地区土壤碳循环和固存机理具有重要意义。
一、数据来源及研究方法（一）数据来源及预处理以Landsat影像为主要数据源﹐分别选用安顺市2020年4月[专题制图仪( thematic mapper，TM) ].2020年5月L增强专题制图仪(enhanced the-matic mapper，ETM+)]和2021年5月(OIL_TIRS,OIL为陆地成像仪﹐TIRS为热红外传感器)的三期影像﹐每期由行列号127/42和128/42的两景影像拼接而成,因受到喀斯特地貌及多云雨季风气候的影响,数据获取较为困难,三期影像时间间隔不一致。
中国地区近10年地表反照率变化趋势
ＭＣ ４ Ｃ Ｄ ３ ３数 据 时 间 分 辨 率 为 ８天 ， 间 分 辨 空 率 为 ０ ０ 。是 经 过 大 气 校 正 的 基 于 双 向 反 射 函 数 ．５， （ Ｒ Ｆ 模 型 计 算 的 反 照 率 。Ｊ ｎ ｔａ Ｂ Ｄ ） ｏ ａｈ ｎ等 的 研 究 表 明 双 星 数 据 更 为 精 确 。 其 是 在 秋 冬 季 节 的 表 现 更 尤
模 式 计算 的地 表 反 照 率 进 行 了 埘 比 ， 分 析 了模 式 并 计 算 存 在 误 差 的可 能 原 冈 。研 究 发 现 模 式 计 算 的 反
照 率 存 植 被 稀 疏 地 区 偏 差 较 大 ， 积 雪 变 化 的 复 杂 对 性 难 以应 对 ， 式 中 对 下 垫 面 类 型 的 划 分 包 含 了 许 模 多 先 验 的 预 定 参 数 ， 杂 的 计 算 过 程 中 使 用 了 许 多 复
对 积分而来 ， 实 的谱 反照 率 可 由二 者 的线性 真
组 合计算 ：
ｄ ＋ ） （ — ） ［（７， ＋ （ （ ＝ １ — 口１ （ ） ａ ） 、 （ １）
率变 化趋势 的分析 ， 准确估计 气候变化 的趋势 ， 对 提
高 中 长 期 的气 候 预 报 水 平 有 重 要 的 意 义 。 以 往 的研 究 针 对 不 同 下 垫 面 状 况 进 行 一 定 的 分 析 ， 青 藏 如 高 原 地 区 的 反 照 率 四 季 分 布 和 干 旱 半 ｆ 旱 地 区 的 反
的 特 性 上 取 得 了许 多 进 展 。 。但 是 对 于 大 范 围反 照 率 较 长时 间 的 变 化 趋 势 相 关 研 究 还 较 少 ， 多 数 研 大
祁连山区域地表反照率遥感估算
44科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N测 绘 工 程地表反照率是地表对太阳辐射的反射通量密度与总入射通量密度之比。
反照率的传统计算方法是用实测资料结合植被特征和土壤类型来估算的[1]。
但这种方法往往因观测资料代表性和地表参数的不确定性而影响其计算精度。
由于地表反照率受地球表面覆盖类型等地表特征和太阳高度角等因素的影响,具有较大的时空分异性。
遥感技术克服了上述缺点,同时具有信息量大、覆盖面广、实时性强等优点,因此近年来日益受到重视。
本研究应用Landsat-5遥感影像估算研究区地表反照率并验证其精度,为研究区的生态建设、资源利用与环境评价等方面提供了地表反照率的计算方法。
1 研究区概况及数据准备1.1研究区概况祁连县位于青海省东北部、海北藏族自治州的西北部,地处祁连山中段。
地理坐标为37°25'16''～39°05'18''N ,98°05'35''～101°02'06''E,研究区地理位置如图1所示。
研究区南北两侧和中部为高山,其他地区地势较为平坦,最高海拔5264m、最低海拔2646m,平均海拔3500m。
县境沿祁连山南麓呈北西—南东向的不规则长条形,东北—西南宽约50km,东南—西北长约300km,总面积14781km 2。
1.2数据源(1)遥感数据。
研究中所使用的遥感影像为Landsat-5 TM影像,来源于美国地质勘探局网站(USGS)(/)。
考虑到影像的覆盖范围及成像时间的一致性,仅选用了可以覆盖祁连县大部分区域的一景影像,其影像轨道号为P134R033,分辨率为28.5m,成像日期为2009年7月17日,成像时间为北京时间11:50am,影像云覆盖率为0.35%。
(2)D EM 数据。
地表反射太阳辐射的参数化计算方法
地 表 反 射 太 阳辐 射 的参 数 化 计 算 方 法
杨春平 吴 ， 健 冷 杰。 ，
（ ．电子 科 技 大 学 光 电信 息 学 院 ，成 都 ６ ０ ５ ￣ ２ １ １ ０ ４ ．中 国工 程 物 理 研 究 院 应 用 电子 学 研 究 所 ，四 川 绵 阳 ６ １ ０ ） ２ ９ ０
中 国 分 类 号 ： ＴＮ １ ０２ 文献标识 码 ： Ａ
在 对 空观 测过 程 中 ， 天空 背景 亮度 起 着 十分重 要 的作 用 ， 而地表 对 下行 辐射 的反 射作用 必然 会 导致 天空 亮
度 的变化 。１ ７ ９ １年 ， 国学 者 Ｈｅｍａ 美 ｒ ｎ分 别 测 量 了 地 表 反 照 率 为 ０ １和 ０ １ 形 下 的 天 空亮 度 ， 年 Ｍ． ． ． ５情 同 Ｔ ｎ ｎ ａ 给 出了地 表 反照率 为 ０ ２ ａ ａｋ 也 ． ５时 几 种 不 同气 溶胶 模 式下 天空 亮 度 的 测量 数 据 。１ ８ ９ ０年 ， 国男 虽 然 廖 在其 著作 中基 于 不变性 原理 提到 了地 表对 天空亮 度影 响 的计 算方 法口 ， 是 以复杂 的微 积分 方 程 组 进行 计 算 ］但 是 十分 困难 的 。１ ８ ９ ９年 ， ． ｉｏ ｄ 和 Ｋ． ． ｓ 对天 空辐 射的 光谱 分 布 进行 了计算 和 测量 ， 是 其 给 出 的 天 Ｇ Ｚｂ ｒｉ Ｊ Ｖｏ ｓ 但 空亮 度计 算模 型受 限于 ７ 。 ５观察 天顶 角 以下 的情形 ［。。２ ０ ２］ ０ ４年 ， ． ． ａ ｉ ｒ ’ Ｐ Ｂ Ｖｌｄｍｉ 利用球 谐 函数 的小 角度 修正 方 法 计算 了地 表 对天 空亮 度 的影 响【 ， 出 了地 表“ 向” 射 的结果 。Ｌ ４得 ］ 镜 反 ＯＷＴＲ ／ ＡＮ ７ ＭＯＤ ＡＮ 软 件 可 以计 ＴＲ 算 多种 情形 下 的天空 亮度 ， 但是 也 仅在 对地 观 测时才 引入 地表 反射 的影 响［ 。本 文从能 量守 恒定 律 出发 ， 导 ５ ］ 推
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地 理 学 报
A CTA GEO GRA PH ICA S IN ICA
文章编号: 037525444 (1999) 0420309209
V o l. 54, N o. 4 J u ly, 1999
用 NCEP NCAR 再分析辐射资料 估算月平均地表反照率
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地 理 学 报 54 卷
不同谱段的辐射场, 然后由辐射场求算反照率; 第二种方法主要分析地基测量资料, 考虑 给定区域内各种类型的下垫面, 依不同的下垫面给出反照率的值, 通常称为分类法; 另外 还利用卫星遥测方法来估计全球的行星反照率, 进而推算地表反照率[2]。这几种方法建立的 地表反照率之间有不同程度的差异, 如辐射场的观测在区分有用的信号与大气噪音 (云、水 汽和气溶胶等) 时有误差; 分类法主观地估算太阳高度、 下垫面粗糙度、 土壤湿度和植被 密度, 这就使不同作者所得的地表反照率甚至地表反照率的纬向平均值都相当分散: 高纬 的最大差异可达 013, 因为给定的海冰面积、融化水等不一致。即使在中低纬, 地表反照率 的纬向平均差异也可达 0106～ 011, 显然空间分布特性会更加不同。
本文将分析由再分析资料得到的全球地表反照率的时空分布特征, 并同 H umm el 等[5] 一全球地表反照率模式获得的结果进行比较, 同时也与国内作者计算的我国地表反照率 分布[6]相比, 以确证用该资料计算的月平均地表反照率的大小和分布较符合实际并可以运 用到模式中进行气候场季节变化的研究。
张 琼, 钱永甫
(南京大学大气科学系, 南京 210093)
摘要: 本文利用 1979 年～ 1995 年 17 年平均的N CEP N CA R (N a tiona l Cen ter fo r Environm en2 ta l P rediction N a tiona l Cen ter fo r A tm o sp heric R esea rch, 美国国家环境预报中心 美国国家大 气研究中心) 再分析辐射资料估算了全球月平均地表反照率。从所得结果的时空分布来看, 用 N CEP N CA R 辐射资料得到的全球地表反照率基本上正确反映了地球表面下垫面类型的分布 特性及其变化。纬向平均分布显示了全球地表反照率具有明显的年变化, 与其它类似工作相比, 除高纬度海表反照率略为偏高外, 其它地区的分布基本一致。用该资料得到的我国地表反照率 也很好地表征了我国复杂的下垫面特性及其随季节的变化, 其时空分布与国内其他作者的结果 一致, 部分地区数值上略为偏大, 用 1979 年青藏高原气象科学试验观测资料验证后发现, N CEP N CA R 资料得到的青藏高原地区的地表反照率较其它资料更接近观测值。 关 键 词: 月平均地表反照率; N CEP N CA R 再分析资料; 时空分布; 年变化 中图分类号: P42214 文献标识码: A
1 引言
地表反照率表征地面对太阳辐射的反射能力, 气候学中对地表反照率的定义是地表面 对太阳辐射的反射通量密度与其上入射通量密度之比, 它决定多少辐射能为下垫面所吸收, 因而是辐射平衡研究中的一个重要参数, 对气候的形成及其变化有重要影响。 在数值模式 中, 地表反照率作为输入参数, 决定着地表面吸收太阳辐射能量的多少, 并影响地表平均 温度, 又由地表温度对地气间的感热、潜热、红外辐射产生影响。颜宏等[1]计算了不同地表 反照率对地面加热场的影响, 他们的数值试验结果表明, 地表反照率对地面加热场有明显 的影响, 所取地表反照率值的合理程度, 决定了数值模式计算中地面非绝热加热作用的正 确程度。 一旦地表反照率不合乎实际情况, 就会造成不真实的非绝热加热效应, 故地表反 照率在数值模式中是一个十分重要的参数。
目前确定地表反照率的方法主要有如下几种: 第一种方法是用多频道扫描辐射仪记录
收稿日期: 1998203216; 修订日期: 1998206227 基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目 (49735170) [Founda tion item: N ational N atu ral Science Foundation of
在钱永甫等发展的 P 2Ρ 混合坐标系大气环流模式中, 地表反照率是依五种不同的下垫 面类型给定的, 如冰雪表面为 015, 沙漠为 014 等[3]。这种取法忽略了地表反照率的季节变 化, 使得模式进行年积分时有局限性。 因此, 需考虑在模式中引入能够反映季节变化的全 球地表反照率。我们从地表反照率最基本的定义出发, 利用 1979 年～ 1995 年 17 年平均的 月平均 N CEP N CA R 再分析辐射资料[4]来估算全球月平均地表反照率, N CEP N CA R 再 分析资料是由美国国家环境预报中心 (N CEP ) 和美国国家大气研究 (N CA R ) 中心自 1991 年开始联合进行的 40 年 (1958～ 1997) 大气资料再分析研究项目成果。再分析是指将全球 各类资料包括地基观测、 船舶观测、 气球观测、 无线电探空测风观测、 飞机观测、 卫星观 测及其它一些资料, 用统一的资料同化系统进行质量控制和同化。该资料集自 1996 年公开 发行 CD 2ROM 以来, 已在全世界大气科学研究、教育和业务机构得到广泛的应用, N CEP N CA R 40 年大气资料再分析研究项目的成果提供了至今为止最完整、系统和使用方便的大 气资料数据集。
Ch ina, N o. 49635190 ] 作者简介: 张琼 (19712) , 女, 博士研究生。1996 年于中国科学院兰州高原大气物理研究所获硕士学位, 现主要从
事气候变化和模拟研究, 已发表“关于夏季南亚高压的进一步研究”、“两次南亚高压个例的数值预报研 究”、“边界层参数化对月平均模拟结果的影响”等论文。E2m ail: qianzh2@ netra. n ju. edu. cn