利用MODIS数据计算中国地表短波净辐射通量的研究

地表短波净辐射是辐射能量的重要收入部分,对研究地表辐射平衡、地气能量交换以及各种天气气候的形成都具有决定性的意义.目前国际上利用卫星数据计算地表短波净辐射大多采用空间分辨率较低的宽通道反照率数据(如ERBE卫星数据,空间分辨率为35km),这难以满足局部尺度的能量平衡和蒸散等研究的需要.本文利用空间分辨率达1km的窄通道多光谱MODIS卫星数据,通过相关处理计算,无需气象数据和地面测量数据的参与,就获得了中国的地表短波净辐射通量分布图.经与禹城地区地面实测数据对比可知,晴空时均方根误差小于20 W/m2,有云时均方根误差小于35 W/m2,表明本文使用的地表短波净辐射反演方法适合中国范围地表短波净辐射的计算.     

热红外载荷辐射性能评价系统设计与实现

针对目前热红外载荷辐射性能评价繁琐且无法业务化的现状,首先剖析了热红外载荷辐射性能评价的遥感机理,并以此设计了评价模型,然后基于C#与IDL的混合编程技术,采用模块化开发思想设计并实现了一种热红外载荷辐射性能评价系统。该系统集成大气辐射传输模型MODTRAN4的相关计算功能,并借助ACCESS管理系统数据。模拟数据验证表明:该系统可以从辐射定标、辐射分辨率和动态范围3方面对热红外载荷进行辐射性能评价,混编语言的使用避免了辐射传输模型复杂的操作步骤,合理的数据库设计便于数据的管理和维护,系统流程化的设计能够很好地满足业务化运行需要。同时,系统充分考虑了模块移植性和平台适用性,在统一的数据库标准下各功能子模块既可以单独执行,也可以集合成较大的模块执行,并降低了对硬件环境的需求。该系统是一个进行热红外载荷性能评价的有效工具,对我国热红外载荷性能评价具有指导意义,对热红外载荷的研制也有一定的参考价值。     

集合卡尔曼滤波同化估算地表水热通量的研究

采用了顺序同化方法,利用集合卡尔曼滤波(EnKF)耦合一个简单陆面过程模型,从而完成了改善地表水热通量估算精度的研究工作. 在建立同化系统的过程中,对同化系统的模型误差进行了探讨和设定,并通过已建立的同化系统对EnKF中的集合大小设定进行了试验. 利用山东禹城试验站提供的站点实测数据与MOD16产品数据,进行同化系统的驱动和通量结果的验证. 结果表明,以EnKF方法的数据同化系统能较好地完成对地表水热通量的估算,通过与MODIS ET(MOD16A2)产品的对比试验,证明该方法具有一定的稳定性和适用性,能较准确地对地表水热通量进行估算.     

FY-3号气象卫星的热红外数据同化方法研究

针对FY-3传感器：扫描辐射计、中分辨率成像光谱仪和红外分光计的热红外通道,根据辐射传输理论以及地表温度反演信息的一致性,利用大气辐射传输模拟软件MODTRAN4进行数据模拟和数据同化方法研究。结果表明,这三个传感器热红外数据具有显著的线性相关关系;对于扫描辐射计、红外分光计分别向中分辨率成像仪的数据同化模型,当改变观测角,模型回归系数之和总是约为1．0;扫描辐射计和红外分光计的误差分别为0．4K和0．15K（300K时）。     

太阳诱导叶绿素荧光的卫星遥感反演方法研究进展

太阳诱导叶绿素荧光(Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)是光合作用的副产品,能够提供直观反映与植被光合作用相关的信息,同时也为光合作用和GPP的研究提供了新的手段。近年来,许多基于通量塔的荧光观测系统用于SIF和GPP的关系研究。定量估算SIF对陆地生态系统碳循环、初级生产力(Gross Primary Productionty,GPP)和干旱监测的研究具有重要的意义。综述了现有的卫星遥感SIF反演方法,并依据使用通道的位置将SIF反演方法分为基于夫琅禾费暗线法和基于大气吸收波段法两类;分析了SIF卫星遥感反演与应用存在的问题,主要包括传感器性能误差、云覆盖影响、角度效应影响、真实性检验、降尺度以及日尺度转换等;最后,对今后SIF卫星遥感反演的研究方向进行了展望。