六种遥感海表温度产品的比对分析

合集下载

FY3BVIRR海表温度算法改进及精度评估

FY3BVIRR海表温度算法改进及精度评估

TC
D 表示夜间算法
DNSST
Dual-window NLSST
双窗非线性海温算法
DN
海温算法公式如下:
MCSST(D/N ) Ts = a0 + a1T11 + a2 (T11 − T12 ) + a3 (T11 − T12 )(secθ −1)
(1)
QDSST(D/N ) Ts = a0 + a1T11 + a2 (T11 − T12 ) + a3 (T11 − T12 )2 + a4 (secθ −1)
2. SST 算法
2.1 SST 算法综述
在红外波段,海洋表面发射的辐射接近于黑体。理论上,如果洋面和卫星之间没有大气的吸收 和发射,通过单通道就可以估计 SST。实际上,离表红外辐射在达到卫星探测器之前被大气削弱了, 因此必须进行大气订正[5]。水汽、CO2、CH4、NO2 和气溶胶是决定红外辐射大气削弱的主要因子,其 中,水汽引起的吸收影响最大[6]。为了准确的反演 SST,科学家们先后提出了多种解决表面红外辐 射大气吸收问题的技术。Prabhakara 等[7]利用早期星载辐射计的亮温差得到了合理精度的 SST 估值。 为了提高 SST 精度,引入了多种修正方法。1985 年 McClain 等[8]基于海温与红外通道亮温和分裂窗 亮温差成线性关系这一假设提出的多通道海温(MCSST)算法是 NOAA 的第一个业务海温算法,用了 3 年。1987 年 Cornillon 等[9]引入了卫星天顶角对大气路径的修订。1988 年 Walton[10]基于亮温的非 线性大气订正提出了交叉海温(CPSST)算法。1998 年 Walton 等[11]提出了基于第一猜测海温非线性 海温(NLSST)算法,并成为 NOAA 的业务海温算法。NOAA/NESDIS 早在 1991 年就使用 NLSST(CPSST 的简化版本)作为业务海温算法,后来采用白天分裂窗 NLSST 算法,夜间三通道 NLSST 算法作为业 务海温算法[12]。吴向前等[13]在做 GOES-8/9 SST 反演时根据 McMillin 和 Crosby 的建议在海温算法 中添加分裂窗亮温差的二次项,这一算法也一直用于卫星中心的静止海温业务算法。Francois 等[14] 基于 SAFREE 探空廓线利用 RTTOV 辐射传输模式建立了模拟亮温库,并以此为基础导出了一系列海 温反演算法。通过对比分析发现,在诸多的算法中,对 GOES 卫星而言,白天非线性分裂窗算法和 夜间三窗多通道算法精度最好。Le Borgne[15]等把上述算法引用到 MSG/SEVIRI 业务海温。

FY-3CVIRR海表温度产品及质量检验

FY-3CVIRR海表温度产品及质量检验

王素娟,崔鹏,张鹏,等.FY 3C/VIRR海表温度产品及质量检验.应用气象学报,2020,31(6):729 739.DOI:10.11898/1001 7313.20200608犉犢 3犆/犞犐犚犚海表温度产品及质量检验王素娟1) 崔 鹏1) 张 鹏1) 杨忠东1) 胡秀清1) 冉茂农2)刘 健1) 林曼筠1) 邱 红1)1)(国家卫星气象中心,北京100081) 2)(北京华云星地通科技有限公司,北京100081)摘 要国家卫星气象中心FY 3C/VIRR(visibleandinfraredradiometer,可见光红外扫描辐射计)海表温度产品在云检测产品的基础上,采用多通道MCSST(multichannelSST)算法进行晴空区海温反演。

该文详细介绍了海表温度产品算法、产品设计、质量控制及质量检验方法。

FY 3C/VIRR海表温度产品包括5min段原始投影海温和5km全球等经纬度投影海温。

设计逐像元的海温质量标识,将海温像元分为优、良、差3个等级,用户可根据应用目标选择海温的质量等级。

与日最优插值海温OISST(optimuminterpolationSST)相比,FY 3C/VIRR2015年1月—2019年12月的5min段海温质量检验结果表明:质量等级为优的海温,白天和夜间的偏差分别为-0.18℃和-0.06℃,均方根误差分别为0.85℃和0.8℃;白天海温均方根误差有季节性波动,夏季有的月份均方根误差大于1℃(如2015年7月、2016年7月和2019年7月);在海温回归系数不变的条件下,夜间海温偏差的季节性波动与星上黑体温度相关显著。

从一级数据质量、定位、业务运行状况等方面讨论引起海表温度产品异常的原因,为FY 3C/VIRR历史数据定位、定标和产品重处理及用户应用提供重要的参考信息。

关键词:FY 3C;海表温度;回归算法;质量控制;质量检验引 言风云三号(FY 3)系列是中国第2代太阳同步气象卫星,FY 3A和FY 3B是FY 3(01)批的两颗试验星,分别发射于2008年5月27日和2010年11月5日[1]。

北极星载微波辐射计海表温度遥感观测能力分析

北极星载微波辐射计海表温度遥感观测能力分析

北极星载微波辐射计海表温度遥感观测能力分析孙伟富;苗俊伟;张杰;孟俊敏;马毅;刘伊格【摘要】本文利用2016年的AMSR2、GMI、WindSat和HY-2A RM等星载微波辐射计海表温度(SST)数据,分析了北极卫星遥感SST数据的时空覆盖和产品精度情况.结果表明:北极星载微波辐射计SST冬季覆盖率和有效覆盖天数要低于夏季,GMI的SST有效覆盖率较低,AMSR2较高,联合使用AMSR2、GMI、WindSat 和HY-2A RM星载微波辐射计SST数据,2月份覆盖率在12%~15%之间,有效观测天数优于26 d,8月份覆盖率全月高于26%,有效观测天数优于29 d.北极地区星载微波辐射计SST数据的误差均要大于全球平均水平,AMSR2数据精度较好,Wind-Sat与AMSR2的精度相当,GMI的均方根误差约是AMSR2的2倍,HY-2A RM数据精度低于其他星载微波辐射计水平.【期刊名称】《海洋学报(中文版)》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】12页(P116-127)【关键词】北极;海表温度;卫星遥感;微波辐射计【作者】孙伟富;苗俊伟;张杰;孟俊敏;马毅;刘伊格【作者单位】国家海洋局第一海洋研究所海洋物理与遥感研究室,山东青岛266061;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛 266590;国家海洋局第一海洋研究所海洋物理与遥感研究室,山东青岛 266061;国家海洋局第一海洋研究所海洋物理与遥感研究室,山东青岛 266061;国家海洋局第一海洋研究所海洋物理与遥感研究室,山东青岛 266061;南京大学地理与海洋科学学院,江苏南京 210023【正文语种】中文【中图分类】P731.11;P7141 引言海表温度(sea surface temperature,SST)是全球气候变化的关键指示因子[1],其直接影响着大气和海洋间的热量、动量和水汽交换,是驱动全球水循环的重要参数,关系着全球表面的能量收支平衡[2]。

利用遥感和模型分析海洋表层温度和海洋环境变化的季节变化

利用遥感和模型分析海洋表层温度和海洋环境变化的季节变化

利用遥感和模型分析海洋表层温度和海洋环境变化的季节变化遥感技术是利用卫星、飞机等遥测遥感手段获取地球表面信息的一种方法,它具有广泛的应用范围,其中之一就是海洋环境的监测和研究。

随着技术的发展,遥感技术在海洋表层温度和海洋环境变化的季节变化分析中发挥了重要的作用。

在海洋环境变化的研究中,海洋表层温度是一个重要的指标。

海洋表层温度的变化可以反映海洋的热状态和环流变化,对于研究海洋的环境和生态系统具有重要意义。

利用遥感技术可以获取大范围的海洋表层温度数据,通过对这些数据进行统计分析和模型建立,可以揭示海洋温度的季节变化规律。

海洋表层温度的季节变化主要受到地球公转和球面度的影响。

由于地球绕太阳公转的轨道是近似椭圆的,所以离太平洋太远的地方受到的太阳辐射较少,而离太平洋近的地方受到的太阳辐射较多。

这就导致了夏季温度较高,冬季温度较低。

此外,海洋环流的变化也在一定程度上影响着海洋表层温度的季节变化。

为了研究海洋表层温度的季节变化,可以先利用遥感技术获取海洋表层温度数据,这可以通过卫星遥感或者飞机遥感来实现。

然后,可以利用这些数据进行统计分析,比如计算平均温度、温度方差等。

此外,还可以利用统计分析的结果建立数学模型,来描述海洋表层温度的季节变化规律。

在建立数学模型时,可以考虑海洋表层温度与太阳辐射、海洋环流等因素的关系。

经过分析可以发现,海洋表层温度与太阳辐射呈正相关关系,即太阳辐射越强,海洋表层温度越高;与海洋环流呈负相关关系,即海洋环流越强,海洋表层温度越低。

因此,可以建立如下数学模型:海洋表层温度= α × 太阳辐射 - β × 海洋环流其中,α和β为模型中的系数。

这个模型可以利用统计方法来求解。

通过求解模型中的参数,可以得到太阳辐射和海洋环流对海洋表层温度的影响程度。

这可以帮助我们进一步理解海洋表层温度的季节变化规律。

利用遥感技术和模型分析海洋表层温度和海洋环境变化的季节变化,可以帮助我们更好地了解海洋的热状态和环流变化。

长岛海带养殖海域海表温度遥感监测分析

长岛海带养殖海域海表温度遥感监测分析

长岛海带养殖海域海表温度遥感监测分析
张佳泽;孙月莹;张胜茂;张收元;邹国华
【期刊名称】《电脑知识与技术:学术版》
【年(卷),期】2022(18)11
【摘要】海带富含营养物质,属于高经济价值养殖的藻类,海表温度是影响海带产量的主要因素之一。

文章对长岛海带养殖海域南北方向样本点1~4,东西方向样本点
5~8,利用GEE编程提取MODIS-Terra的L3SMI的海表温度,按月计算各像素的
平均值。

分析结果显示2019年4~9月样本点1~4温度差异较大,最大差值为2℃。

11、12月,1月、2月,南面的海域相比北面的海域温度低,3~6月份相反。

样本点
5~8同月温度差距最大为1℃,在4~9月,东面样本点海域温度低于西面样本点海域温度,其他月份东面样本点海域温度高于西面。

【总页数】3页(P92-94)
【作者】张佳泽;孙月莹;张胜茂;张收元;邹国华
【作者单位】中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点实验室;上海海洋大学信息学院;山东省渔业发展和资源养护总站;上海峻鼎渔业科技有限公

【正文语种】中文
【中图分类】S973
【相关文献】
1.AQUA卫星的MODIS和AMSR-E反演的印度洋北部海域海表温度特征对比分析
2.基于遥感资料和观测数据的重点海域海表盐度评估分析
3.利用MODIS遥感数据反演东海海域海表温度的研究
4.长江口邻近海域海表温度变化特征分析
5.我国东南海域云出现概率和海表温度的关系分析
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

多种遥感卫星影像对比比较

多种遥感卫星影像对比比较

几种遥感卫星数据产品的分级介绍遥感卫星数据产品的类别:一般按照数据产品获取方式,包含光学数据产品、雷达数据产品、被动微波数据产品、激光数据产品、重力卫星数据产品等。

遥感卫星数据产品的分级:为了便于数据产品的生产、应用和销售等,根据数据间的相互关系划分等级。

数据产品的分级一般针对同一类型、同一卫星平台或同一传感器的数据产品进行。

m odis的全称为中分辨率成像光谱仪modis是搭载在terra和aqua卫星上的一个重要的传感器,是卫星上唯一将实时观测数据通过x波段向全世界直接广播,并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器,全球许多国家和地区都在接收和使用modis数据。

MODIS自2000年4月开始正式发布数据。

用途可用于对地表、生物圈、固态地球、大气和海洋进行长期全球观测。

MODIS仪器的对地观测:MODIS仪器的地面分辨率为250m、500m和1000m,扫描宽度为2330km。

在对地观测过程中,每秒可同时获得6.1兆比特的来自大气、海洋和陆地表面信息,日或每两日可获取一次全球观测数据。

MODIS仪器的多波段数据:特点优势MODIS仪器与NOAA卫星和陆地卫星相比,有以下特点和优势:1.空间分辨率大幅提高。

空间分辨率提高了一个量级,由NOAA的千米级提高到了MODIS的百米级。

2.时间分辨率有优势。

一天可过境4次,对各种突发性、快速变化的自然灾害有更强的实时监测能力。

3.光谱分辨率大大提高。

有36个波段,这种多通道观测大大增强了对地球复杂系统的观测能力和对地表类型的识别能力。

MODIS数据产品分级• 0级:数据是对卫星下传的数据报解除CADU外壳后,所生成的CCSDS 格式的未经任何处理的原始数据集合,其中包含按照顺序存放的扫描数据帧、时间码、方位信息和遥测数据等。

• 1级:对没有经过处理的、完全分辨率的仪器数据进行重建,数据时间配准,使用辅助数据注解,计算和增补到0级数据之后为1级数据。

1A:是对Level 0数据中的CCSDS包进行解包所还原出来的扫描数据及其他相关数据的集合。

第7章 海洋遥感产品的真实性检验

第7章 海洋遥感产品的真实性检验
19
7.3.2 海洋可见光和红外遥感产品真实性检验
空间均质性判识
卫星数据的空间均质性判识准则为: (1)统计空间窗口内(3×3像元窗口)的有效像元个数(即非填充值的像 元个数,NVP)和非陆地像元总数(NTP),要求NVP>NTP/2+1且NVP≥2, 以保证空间均值的代表性; (2)计算有效像元的均值X和标准差σ,剔除X±(1.5×σ)之外的像元,以 减少较异常数据对均值计算的影响; (3)重新计算均值和标准差,并计算空间变异系数CV(标准差/均值),若 满足CV≤0.15,则通过均匀性判识。
22
7.3.3 海洋微波遥感产品真实性检验
不同交轨方向刈幅位置反演风矢量的精度评价
在散射计内波束刈幅范围内,同一观测单元可以获得内外波束前视和后视的观测各一次, 共得到四次不同方位向观测。在内波束边缘到外波束边缘之间的区域,同一分辨单元只能获 得外波束的前视和后视观测各一次,所以只能得到二次不同方位向观测。同时,在交轨方向, 不同刈幅位置之间多次方位向观测的差异度也不一样,这种差异化也造成了笔形圆锥扫描体 制微波散射计在不同交轨方向刈幅位置反演风矢量精度的差异。
17
7.3.2 海洋可见光和红外遥感产品真实检验
时空匹配窗口的确定
由于遥感产品与实测数据的时空采样特性不同,现场数据与卫星产品之 间不可避免地存在时空尺度差异,在检验时既要考虑卫星空间尺度效应的影 响,又要考虑检验时间窗口内水体要素信息的变异。
例如,参考Bailey等的研究结果,即NASA海洋生物处理小组OBPG利用现场实测数据作 为地面真值对卫星产品进行星地绝对验证的方法,可选择以卫星过境时间为中心的±3 h为 时间窗口,以实际观测站位为中心的3×3像元窗口为空间窗口进行星地时空匹配。

举例遥感的应用

举例遥感的应用

举例遥感的应用遥感技术是通过对地球表面的电磁波辐射进行感知和记录,获取地球表面信息的一种技术手段。

它广泛应用于农业、气象、环境、城市规划、资源勘查等领域。

下面将列举10个遥感应用的例子。

1. 农业监测:遥感技术可以用来监测农田土壤湿度、植被生长状态、作物病虫害等信息,帮助农民进行合理的农田管理和精确的灌溉,提高农作物的产量和质量。

2. 气象预报:遥感技术可以获取大气温度、湿度、云量等信息,用于气象预报模型的输入,提高气象预报的准确性。

3. 环境监测:遥感技术可以监测大气污染物、水质污染、土壤退化等环境问题,为环境保护和治理提供数据支持。

4. 城市规划:遥感技术可以获取城市的地貌、建筑物分布、交通网络等信息,用于城市规划和土地利用规划,提高城市规划的科学性和效率。

5. 资源勘查:遥感技术可以探测矿产资源、水资源、森林资源等,帮助进行资源勘查和评估,指导资源的开发和利用。

6. 地质灾害监测:遥感技术可以监测地质灾害如地震、滑坡、泥石流等,及时预警和评估风险,减少灾害损失。

7. 海洋监测:遥感技术可以获取海洋表面温度、海洋生物量、海洋环境变化等信息,用于海洋资源管理和海洋环境保护。

8. 森林监测:遥感技术可以监测森林覆盖变化、森林生物多样性等信息,用于森林资源管理和生态保护。

9. 基础设施管理:遥感技术可以获取城市道路、桥梁、管道等基础设施的状况,用于设施维护和管理。

10. 土地利用变化监测:遥感技术可以监测土地利用变化,包括城市扩张、农田变化、湿地退化等,为土地管理和土地利用政策提供支持。

总结:遥感技术的应用非常广泛,涵盖了农业、气象、环境、城市规划、资源勘查等多个领域。

通过遥感技术,我们可以获取大量的地表信息,为决策提供科学依据,推动可持续发展。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

界各 国研究 机构 和业 务部 门已经开 发 出 了多种 S S T
产 品。
用户对 S S T产 品的需求是从 众 多有效 的产 品 中
选取一个最适 合 自己用途 的产品 , 不 同产 品在各 自适 用 的研究领域 各具优势 。大多 数 S S T分 析 都是 通过
统计分 析把不规 则 的空 间数据 制作 成规 则 的 网格 产 品, 而没 有 直接 考 虑 海 洋水 体 动 态 特 征 。从 原 理 上 讲, S S T产 品可 以制作 成任 意空 间 间隔 的 网格 数据 。 观测数据在 空 问和时 间上 的采样 频 率决定 产 品 的时 空分辨率 。随着数据源 时空 分辨率 的提高 , 产 品的特 征分辨 率也相应 提高 。对 于 目前 有效 的 S S T观测 数据 , 逐 日产 品之问 的差异通 常大于逐 月产 品之间 的
n e s e ), 2 O 1 3, 3 5( 4)1 88 9 7 .
六种遥 感海表 温度产 品 的比对分 析
蒋 兴伟 , 奚萌 , 宋清 涛
( 1 .国家 海 洋 局 国家 卫 星 海 洋应 用 中心 , 北京 1 0 0 0 8 1 )
摘要 : 海表 温度 ( s e a s u r f a c e t e mp e r a t u r e , S S T) 产 品是研 究全 球海洋大 气系统 的重要数据源 , 在海洋 相
HR在 空 间分布 上过于平 滑 , O S TI A 解析 的大洋 锋 面最 弱, R S S包 含 噪声较 多, N C O D A 相对其 他 产 品存 在较大偏 差。发现在 A VHR R 数据 的覆 盖率较好 的情况 下 与以红外数据 构建 的 A VHR R—o n l y
相比, AMS R 数据 并 不 能 提 供 更 多的 S S T信 息, 反 而会 降 低 产 品 的 空 间 解 析 能 力 。
关键 词 : 海表 温度 ; 海表温度梯度 ; 统计参数 ; 波数谱
中图 分 类号 : P7 1 4 文 献标 志 码 : A 文童 编 号 : 0 2 5 3 — 4 1 9 3 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 8 8 — 1 0
l 引 言
构建 S S T产 品 的 目的是 了解 区域 和全 球 的气候 变化 , 使人们能认识大范 围的洋流变化一 , 为海洋相关 领域 的研究 和应 用提供 了重要 的数据基 础 , 在 台风预 报、 大气数值模式下边界条件海气通 量 、 气 候变化和预 测研究 、 渔业 生产 以及海洋锋 面在 大洋渔业监 测和预
AC TA OCEANOI 0GI CA S I NI CA
蒋兴伟 , 奚 萌 ,宋清 涛 .六种 遥 感 海 表温 度 产 品 的 比对 分 析 E J 3 .海 洋 学报 , 2 0 1 3 , 3 5 ( 4 ) : 8 8 9 7 .
J i a n g X i n g we i , X i Me n g , S o n g Qi n g t a o .A C o mp a r i s o n o f S i x S e a S u r f a c e T e mp e r a t u r e A n a l y s e s  ̄ J ] . A c t a O c e a n o l o g i c a S i n i c a ( i n C h i
第3 5 卷 第4 期
2 0 1 3年 7月
D o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 0 2 5 3 — 4 1 9 3 . 2 0 1 3 . 0 4 . 0 1 1




v o 1 . 3 5 , N o . 4
J u l y 2 0 1 3
关领 域 的研 究和 应用方面具有 重要价值 。对 2 0 0 7年 1和 7月 的六种 不同 S S T产 品( A VHR R—o n l y , AMS R +A HR R, NC O D A,R S S ,R T G— HR和 OS T I A) 在 南 大 洋 阿古 拉 斯 回流( A g u l h a s R e t u r n
C u r r e n t , A R C ) 与绕极环 流交汇 区域 的产 品特性进行 了比对统 计分析 , 包括 S S T分 析 、 S S T梯 度分 析、 统计 参数分析和 波数谱 分 析。分 析 结果 表 明产 品之 间 S S T 时空 变化 分布 的 整体趋 势 一致 , R T G—
收稿 日期 : 2 0 1 2 - 0 6 0 3 ; 修 订 日期 : 2 0 1 3 — 0 3 — 0 5 。
基金 项 目: 国家 重 点基 础 研 究 发展 计 划项 目“ 南 海海 气 相互 作 用 与 海洋 环 流 和 涡旋 演 变 规 律 ( 2 0 1 1 C B 4 0 3 5 0 1 ) ” ; 国 家 自然 科 学 基 金 面 上 项 E 1 “ 中 国 近海 海 洋 锋面 中小 尺度 海 气 相互 作 用 及 其机 理 研 究 ( 4 1 0 7 6 0 1 2 ) ” ; 国家 自然 科学 基 金 面上 项 目“ 大 气 对小 尺 度海 表 温度 结 构 的 响应 ( 4 1 2 7 6 0 1 9 ) ” 。 作者 简 介 : 蒋兴伟( 1 9 5 9 ) , 男, 山东 省 莒 南 县 人 , 研究 员 , 博 士生 导 师 , 主 要 从事 海 洋遥 感 应 用研 究 。Ema i l : x w j i a n g @ma i l . n s o a s . g o v . c n *通 信 作 者 : 奚萌( 1 9 8 5 ) , 男, 北京人 , 研 究实 习 员 , 硕 士研 究 生 , 从事 海 洋 遥感 应 用研 究 。E ma i l : x i me n g @ma i l . n s o a s . 务化应用等方面具有重要 的应用价值 。
传统的 S S T 产 品是 基 于船 测 和浮 标 等 观 测 数 据, 使用 多 种 插值 方 法 形 成 的全 球 网格 化 产 品 。 自 2 0 世纪 8 0年代 以来 , 日益增加 的卫 星遥感 S S T数据
源极大地 促进 了 S S T 产 品具 体 算 法 的开 发 , 目前 世
相关文档
最新文档