地表反照率研究进展
中国地区MODIS地表反照率反演结果的时空分布研究

中国地区MODIS地表反照率反演结果的时空分布研究陈爱军;周芬;梁学伟;卞林根;刘玉洁【摘要】In this paper,using MODIS albedo retrieval quality dataMCD43A2,the spatial and temporal distribution characteristics of surface albedo retrieval quality over China during the period of 2003-2015 are statistically analyzed.The results are as follows:(1) There was a clear difference in the spatial distribution of MODIS surface albedo retrieval quality in China.The albedo retrievals with the best quality of full inversion (flagged as 0)were mainly distributed innorthern,northeastern,northwestern,and the Midwestern region of southwestern China.The albedo retrievals with the magnitude inversion (flagged as 3) were mainly distributed in eastern,central,southern,and the mid eastern region of southwestern China.The fill value(flagged as 15) was mainly distributed in some regions of central,southern,eastern and southwestern China.(2) In spring,summer and fall,the areas of only northeastern,northern and northwestern China had more than 60% which could be obtained with high accuracy MODIS surface albedo,so as to meet the climate and land-surface model accuracy requirements.In addition,only 40%-60% of the area of southwestern China and less than 20% of that of eastern,central and southern China could be obtained with high accuracy MODIS surface albedo to meet the climate and land-surface model accuracy requirements throughout the year.(3) The percentage of the magnitude inversion is low,being generally less than 50%,all throughoutChina.Meanwhile,that in eastern and central China is more than 40% in summer and autumn.In central and eastern China in summer and winter,as well as in southern China in spring,summer and winter,the percentage of the fill value is relatively high (above 50%),especially in southern and central China,where the figure reaches up to 80%.%应用2003-2015年MODIS地表反照率反演质量数据MCD43A2,统计分析中国地区MODIS地表反照率反演质量的时空分布特征,结果表明:1)中国地区MODIS地表反照率反演质量在空间分布上具有明显的差异,高质量全反演结果(质量标记0)主要分布在东北、华北、西北地区和西南地区的中西部;当量反演结果(质量标记3)主要分布在华东、华中、华南地区和西南地区的中东部;填充值(质量标记15)主要分布在华中、华南、华东地区及西南地区的部分区域.2)在东北、华北和西北地区,只有春、夏和秋季才有超过60%的区域可能获得高精度MODIS地表反照率;可能获得高精度MODIS地表反照率的区域,在西南地区全年各时段都只有40%~60%,在华东、华中和华南地区全年各时段都不足20%.3)各地当量反演结果的比例一般不足50%,华东和华中地区夏季和秋季当量反演结果的比例超过40%;4)华中和华东地区夏季和冬季,以及华南地区春、夏和冬季,填充值的比例超过50%,华南和华中地区最高甚至超过80%.【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2018(041)002【总页数】8页(P267-274)【关键词】地表反照率;MODIS;反演质量;时空分布【作者】陈爱军;周芬;梁学伟;卞林根;刘玉洁【作者单位】南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学大气物理学院,江苏南京210044;南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学大气物理学院,江苏南京210044;浙江省绍兴市嵊州市气象台,浙江绍兴,312000;安徽省气象台,安徽合肥230031;中国气象科学研究院,北京100081;国家卫星气象中心,北京100081【正文语种】中文地表反照率是地表对太阳辐射的反射辐射与入射辐射之比,对地表辐射能量收支、地—气相互作用及全球气候变化有着重要影响,是气候和陆面过程模式中的一个重要参数(Dickinson,1995;Sellers et al.,1995)。
科尔沁沙地地表反照率遥感研究

科尔沁沙地地表反照率遥感研究
李荣平;张建平
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2010(038)009
【摘要】地表反照率是影响遥感影像信息的重要因素之一,受地球表面覆盖类型等地表特征的影响,因而可利用地表覆盖类型信息结合遥感影像计算地表反照率.以科尔沁沙地为研究试验区,对试验区Landsat-TM进行地形和大气纠正,利用Liang所建立的Landsat-TM数据反演公式计算实验区的反照率分布图;将地表反照率分布图与与研究区监督分类获得的土地利用分布图进行相关分析.结果表明,研究区土地利用类型与地表反照率有明显相关关系;将研究区地表反照率与研究区归一化植被指数进行统计分析,获得研究区地表反照率与归一化植被指数的相关方程.
【总页数】4页(P4671-4673,4677)
【作者】李荣平;张建平
【作者单位】中国气象局沈阳大气环境研究所,辽宁沈阳,110016;辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院,辽宁阜新,123000
【正文语种】中文
【中图分类】P422.1+5
【相关文献】
1.科尔沁沙地地表反照率遥感研究(英文) [J], 李荣平;张建平
2.利用遥感数据反演长江三角洲瞬时地表反照率的研究 [J], 查书平;丁裕国;董艳;
汪权方
3.基于能量的地表反照率遥感反演方法研究 [J], 梁文广;赵英时
4.基于归一化植被指数和地表反照率的土地沙漠化遥感监测研究 [J], 刘茂华;邵悦;李雪欣
5.塔克拉玛干沙漠地表反照率参数化与遥感估算研究 [J], 张坤; 刘永强; 阿依尼格尔·亚力坤; 刘宗会; 聂泽鑫; 李火青
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地面反射率反演方法及城市地面反射率的时空变化规律研究的开题报告

地面反射率反演方法及城市地面反射率的时空变化规律研究的开题报告一、研究背景及意义随着城市化的快速发展,城市地面反射率的变化对城市热环境、空气质量、能源利用等方面产生了重要影响。
城市地面反射率的变化主要受制于城市化进程、城市建筑布局、自然条件等因素的影响。
因此,研究城市地面反射率的时空变化规律及其影响因素,对于城市建设、城市管理和环境保护具有重要意义。
地面反射率是指地面表面对太阳辐射的反射能力,反映了地表粗糙度、下垫面类型和覆盖度等特征。
通过遥感技术可以有效地获取地面反射率,而城市覆盖类型的多样化,又为地面反射率提供了更广泛的变化空间。
因此,基于遥感影像数据的城市地面反射率反演方法及其应用可以为城市规划、城市管理、环境监测等领域提供可靠的技术支持。
二、研究内容及方法本论文将基于遥感数据的城市地面反射率反演方法及城市地面反射率的时空变化规律展开研究。
主要研究内容如下:1. 介绍遥感影像数据的概念、分类和获取方式,并对反演城市地面反射率的遥感影像数据进行分析和处理。
2. 综述现有的城市地面反射率反演方法,包括遥感模型、数据融合、机器学习等方法,并评价其优缺点,并提出适用于城市地面反射率反演的新方法。
3. 利用所选方法对重庆市、北京市等城市不同时期的遥感影像数据进行处理,反演出城市地面反射率,并进行空间统计分析和时序变化分析。
4. 综合反演结果和其他城市地面反射率研究成果,分析城市地面反射率的时空变化规律,并探讨其与城市化、气候变化等因素的关系。
研究方法主要包括遥感影像处理、统计分析和模型建立等步骤。
遥感影像处理主要包括遥感数据获取与预处理、信息提取和反演城市地面反射率等步骤。
统计分析主要应用空间统计学方法对反演城市地面反射率进行的空间分布和时序变化分析。
模型建立将结合机器学习等方法,建立城市地面反射率与城市化、气候变化等因素的关系模型。
三、预期成果及创新点本论文旨在研究城市地面反射率反演的方法和规律,通过对遥感影像数据的分析和处理,反演出城市地面反射率,并探讨其时空变化规律及其影响因素。
塔克拉玛干沙漠北缘地表反照率特征及参数化研究_金莉莉

第36卷第5期2014年5月2014,36(5):1051-1061Resources ScienceVol.36,No.5May ,2014收稿日期:2013-12-05;修订日期:2014-03-04基金项目:公益性行业(气象)科研专项(编号:GYHY201306066);国家自然科学基金项目(编号:41175140,41175017);江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(编号:CXZZ13_0519,CXZZ11-0628)。
作者简介:金莉莉,女,云南大理人,博士生,主要从事太阳辐射和陆面过程模拟研究。
E-mail :jinlili1984@ 通讯作者:买买提艾力・买买提依明,E-mail :ali@文章编号:1007-7588(2014)05-1051-11塔克拉玛干沙漠北缘地表反照率特征及参数化研究金莉莉1,2,3,李振杰4,买买提艾力・买买提依明1,2,3,何清1,2,3,刘永强5,6(1.中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,乌鲁木齐830002;2.南京信息工程大学应用气象学院,南京210044;3.塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站,塔中841000;4.云南省临沧市气象局,临沧677099;5.新疆大学资源与环境科学学院,乌鲁木齐830046;6.绿洲生态教育部重点实验室,乌鲁木齐830046)摘要:利用塔克拉玛干沙漠北缘肖塘站观测资料,分析了地表反照率变化特征及影响因子,找出了土壤湿度临界点,分别拟合出地表反照率与太阳高度角、2.5cm 土壤湿度经验公式,讨论了地表反照率参数化方案,运用CoLM 陆面过程模式进行了Off-line 试验,并与观测数据进行了对比。
结果表明,肖塘地区地表反照率冬季大、夏季小,年平均值为0.27。
太阳高度角≥15°时地表反照率趋于一个常数,且与太阳高度角满足指数函数关系。
不同天气下地表反照率不同,雨天减小,雪天增大。
晴空指数≤0.3时,地表反照率波动很大。
基于TM影像天山北坡地表反照率反演方法的研究

S u y o i u a i n o uቤተ መጻሕፍቲ ባይዱf c b d n t e No t e n S o t d n Asm l to fS r a eAl e o i h r h r l pe
o a h n M o nt i s Ba e n TM m a e f Ti ns a u an sd o I g
S o e o a s a o n an st es u y a e n h l p fTin h n M u t i s a h t d r a a d t eTM ma e a h a as u c , n o d c e o o r p i n t s h r i g st e d t o r e a d c n u t d t p g a h c a d a mo p e —
21. O12
叠感 应用
遥感信息
基于 T 影像天 山北坡地 表反 照率反演方法 的研 究 M
王 继 燕① , ~ 罗格 平①, 坤① , 蕾①② 严 ~ 鲁 '
( 中 国科 学 院新 疆 生 态 与 地 理 研 究 所 , 鲁 木 齐 8 0 1 ; 中 国科 学 院研 究 生 院 , 京 1O 4 ) ① 乌 301② 北 O O 9
上 , 据 亮 度 、 度 、 度 3个 特 征 变 量 的 物 理 意 义 , 根 绿 湿 以各 波 段 能 量 权 重 为 转 换 参 数 对 窄 波 段 地 表 反 照 率 进 行 组 合 , 现 研 究 区宽 波 段 地 表 反 照 率 的反 演 , 出基 于 不 同波 段 的 物理 意 义 的 地 表 反 照 率 。 实 得 关 键 词 : 表 反 照率 ; 形 校 正 ; 气校 正 ; 谱 校 正 ; 工 河 流 域 地 地 大 光 三
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
利用MODIS BRDF和反照率产品进行地表特性的研究共3篇

利用MODIS BRDF和反照率产品进行地表特性的研究共3篇利用MODIS BRDF和反照率产品进行地表特性的研究1利用MODIS BRDF和反照率产品进行地表特性的研究随着卫星遥感技术的发展,可以借助卫星数据对全球范围内的地表进行观测和研究。
其中,MODIS卫星是一种广泛使用的卫星,其可以获取到不同光谱波段的数据,并提供BRDF(Bi-directional Reflectance Distribution Function)和反照率产品。
这些产品可以用于地表特性的研究,例如植被覆盖、土地利用和陆地变化等。
BRDF是指单位入射辐射的方向性,与单位出射辐射的方向和波段相关的比率。
BRDF的研究可以帮助我们了解地表不同方向、不同波段特性的差异,以及光线在地表上的传输和反射。
在利用MODIS BRDF数据进行地表特性研究时,需要注意不同波段的数据差异,尤其是在红外波段,BRDF的反射率会出现较大的影响。
反照率是指入射辐射到达地表后,地表向各个方向散射反射的比率。
反照率产品是反射率的平均值,可以帮助我们了解地表在可见光波段下的反射特性。
同时,反照率也可以用于计算地表能量平衡和辐射强迫。
在利用MODIS反照率数据进行地表特性研究时,需要注意不同反照率产品间的精度和一致性,以及遥感数据的缺失和噪声问题。
在利用MODIS BRDF和反照率产品进行地表特性研究时,需要结合统计方法和机器学习等技术对数据进行处理和分析。
例如,可以利用聚类分析对反照率数据进行分类,从而得到不同地表覆盖类型的空间分布;也可以利用SVM等算法对BRDF数据进行分类,以了解不同地表特性的变化趋势和影响因素。
总之,利用MODIS BRDF和反照率产品可以有效地了解全球各个地区的地表特性,为自然资源管理、环境保护和灾害预警等提供重要参考和支持。
在未来,随着遥感技术和数据处理技术的发展,我们可以期待更加高精度和全面的地表特性研究通过利用MODIS BRDF和反照率产品,我们可以全面了解全球各个地区地表特性,从而更好地实现自然资源管理、环境保护和灾害预警等目标。
卫星遥感图像辐射校正与地表反射率预测研究

卫星遥感图像辐射校正与地表反射率预测研究卫星遥感技术在今天的社会中越来越重要。
它可以帮助我们对地球进行各种观测与监测,从而获取有关地表的重要信息。
其中最常见的一种卫星遥感技术就是获取地表反射率信息。
但是,由于卫星遥感所测量的数据受到多种因素影响,因此准确的遥感图像处理和辐射校正变得十分重要。
本文将重点介绍卫星遥感图像辐射校正与地表反射率预测的研究现状。
首先,我们需要了解一些有关地表反射率的概念。
地表反射率是指太阳光线照射到地表后反射回来的能量所占的比例。
它是刻画地物属性和变化特征的重要指标,并在大气和水文循环、生态环境保护、农业等多个领域中具有广泛应用。
地表反射率的测量通常通过遥感技术进行。
但是,卫星遥感图像所测量的数据受到多种因素的影响,因此需要进行辐射校正。
辐射校正是用于纠正数据中存在的大气扰动、地表温度特征等,从而使遥感影像质量更加准确和可靠的一种处理方法。
当前,卫星遥感图像辐射校正技术主要包括大气校正和水体反射率校正。
大气校正是应对遥感图像中的大气影响,主要采用大气传输模型和定标绝对反射率模型来获得真实的地表反射率。
水体反射率校正则是针对水体表面反射率的变化,通过获取水体反射率的信息来纠正遥感影像,使得水体更加真实的呈现在图像中。
同时,在进行大气校正时,还需要考虑到日地位置和日地地理位置的影响,进行时间、时空、空间响应等方面的校正。
此外,还需要根据地表特性和遥感影像的光谱特性确定辐射校正模型、采集实地同步验证数据等。
此外,地表反射率预测也是卫星遥感技术所关注的另一个重要领域。
地表反射率预测有助于更好地预测地表的信息,进一步提高卫星遥感的精度。
现在的地表反射率预测方法主要包括时间序列分析和机器学习方法。
时间序列分析可以有效地处理时间序列数据,准确地预测未来的地表反射率。
它可以通过对历史数据的分析,发现其中的一些规律,并将其进行模型化和预测。
机器学习方法则是利用计算机模拟和算法,自动化地进行地表反射率预测。
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地 表 反 照 率 研 究 进 展
王 鸽 韩 琳 ,
(. 1 中国气象局成都高原气象研究所 , 成都 6 07 ;. 10 12 成都信息工程学 院 , 成都 602 ) 125
摘要 : 地表反照率是陆 面过程模式 及气 候模 拟研究中的一个重要参数 , 表反照率 的变化会 改变整个地 气系统 的能 量收支 地 平衡 , 并引起局地 以至全球 的气候 变化 。不 同下垫 面地表反 照率存 在明显 的差异 , 中国区域地 表反照率 的空 间分布也存 在
中 图分 类 号 :4 2 4 P 2 . 文献标识码 : A d i1. 99 ji n 17 2 8 ・ 0 0 0 . 1 o:0 36 /. s.6 4— 14 2 1 .2 0 8 s
引言
作 为广 泛应用 于地表 能量 平衡 、 中长期 天气 预报 和 全球 变化研究 的重 要参 数 , 表反照 率是地 面辐 射场 的 地
作 者 简 介 : 鸽 , 士 研 究 生 , 要从 事 生 态学 与全 球 变化 生 物 学 研 究 。Emalw 80 1 @yho Gr.n 王 博 主 — i:g0 10 ao.O e e
高原 山地气象研究
第3 O卷
结果 , 其中辐射传输方 程 中的二 流模式 ( w —s em T o ta r
明显 的区域差 异。遥感 反演地表反照率在空间上具有较高 的精度 , 反演结果很难直接应用 于陆面过 程模式 。各种 陆面模 但 式对地表反照率计算 主要基于陆面土地覆盖分类 , 包含 了许 多先验 的预定参 数 , 由于某些 过程处理 中的简化假设 , 而对 地 从
表反 照率 的计算带来一 定的误差 。 关键 词 : 地表反照率 ; 遥感 ; 模拟
积雪是地球表 面分 布极广 的一种 下垫 面类型 , 积雪
对气候 的影响主要 是其 巨大 的短波反 照率 、 强 的长波 很 辐射能力和极低 的导热性 。在 无稳定 积雪 的地 区 , 在
降雪 、 积雪和融雪过程 中, 地表反照率经历着很 大的变化 过程 , 幅度从 0 2 0 8 左 右 , .0~ . 0 由于纬度 的差异 , 一过 这 程持续的时间长短差别很 大 。按照严格 的理论模 式 ,
重要组成要素之一 ” , 是陆 面过程模式 的主要参数 , 陆 面模式 、 天气和气候 模式 等需要 的 区域平均 反照率 一般 是根据实测资料结合植被特征和土壤类 型分 布图推算得 到 , 对地 表反照 率 的计 算存 在一定 的误差 , 大部 分 的 全球环流模式地表 反照率 的相对误差一般 在 5 ~ % 1 % 之间 ,国际上 6个 主要模 式 的反照 率误 差在 5 5 % 以上 。遥感反演 可以获得 区域 平均 反照率 , 但是 反
地表反 照率是 一个 动态 的地表 参数 , 随着太 阳高 度
照率关于雪深 与雪密度 的经验公式 , 或者给 出雪 面
反 照率 关 于积雪 时 间的经 验公 式 ;二是 基 于冰雪
角的增加 而降低 ' , 同下 垫面反 照率 随太 阳高度 角 ” 不
的变化规律 是基 本相 同的 。 白天地 表 反照 率 大致呈
m d1 、 ea d— i ti oe) D l —E dn O 模式 应用 的较多。 t g l
可 以揭 示 局 地 和 区 域 气 候 变 化 的 内在 机 制 , 高 中 长 期 提 气 候 预 报 的 水 平 。
数来确定雪面反照率及其变化 。 。 冰雪面反照率的模型主要 有两种 , 一是 用统计方 法拟合 反照率序列或 回归算 式 ”或 给出实 际冰雪 面反
1 不 同下垫面地表反照率 的变化情 况
雪 面 反 照 率 取 决 于 雪 覆 盖 地 面 的 类 型 、 雪 粒 子 的 大 小 冰
率的变化 , 必然会 改变整个地气系统的能量收支平 衡 , 进
和密度 、 积雪 的深度及 时 问等 因子 , 观测 和数值 模 拟 表明 , 的粒径 、 雪 密度 、 含水 量 和杂质 等物理
演 结 果 很 难 直 接 应 用 到 陆 面 过 程 模 式 中去 。地 表 反 照
反 照率变 化相对地方正 午时刻 呈现不对 称 , 这种现象 称 为反照 率 的 日滞后 现 象 。地表反 照 率与 下垫 面密
切相关 , 积雪 、 裸土 和植被 3种下垫面类 型地 表反照率存
在 明显 的差 异 。 1 1 积 雪 表 面 反 照 率 的变 化 .
第3 O卷 第 2期
21 00年 6月
高
原
山
地
气
象
研
究
Vo O No 2 l . 3
Plt a n u ti t o oo y Re e r h ae u a d Mo n a n Me e r lg s a c
Jn2 0 u . 01
文 章 编 号 :64— 14 2 1 )2— 0 9— 5 17 2 8 (0 0 0 0 7 0
的光学性质 、 氏散射理论等求解辐射传输 等微分方程 , 米
结合能量平衡 、 物质平衡模式 , 给出冰雪 面的反照率模拟
“ ” 一 般情况 下上午反照率值大于下午Байду номын сангаас照率值 , u 形… ,
收 稿 日期 :0 9—1 0 20 2—2
资助项 目: 中国气象局成都高原气象研究所 高原气象 开放实验室课题基金项 目( P 09 1 ) L M20 0 8
属性都会影 响其 反照率的变化。在 大气环 流或气候模式 中, 应该 考虑积雪反照率的动态变化 , 而不能简单 的使 用
固 定 值 作 单 一 的 参 数 化 处 理 , 常 用 积 雪 深 度 作 为参 通
而改变大 气环 流 系统 , 引 起 局 地 以 至 全球 的气 候 变 并
化 , 区域或全球范 围地表反照率 的确定对陆 面过 程研 究及气候模 拟都有 重要 意义 。准确计 算 地表 反照 率