使用FLUXNET数据验证GLASS地表反照率

GLASS(Global Land Surface Satellite)数据是基于多源遥感数据开发的面向全球变化与地球系统科学研究的参数产品,地表反照率是其中的一个重要产品.为评估GLASS地表反照率的精度和不确定性,文章使用全球通量观测网络(FLUXNET)站点的地表实测数据验证了不同地表覆盖类型的GLASS地表反照率.选择了北美和中国区域的共4个FLUXNET站点,与GLASS地表反照率进行了对比.结果表明:在均一地表的覆盖区域的精度较高,达到了0.056,而在地表类型较为复杂的地区,验证精度较低,均方根误差达到0.16.     

济南市颗粒物污染MODIS遥感反演方法研究

根据美国国家航空和宇航局(NASA)中分辨率成像光谱仪(MODIS)遥感大气气溶胶业务算法,利用暗像元法对济南市2005年11月底至12月初MODIS数据进行分析,反演得到在此期间济南市气溶胶光学厚度时空分布.在此基础上,通过查算表得到了气溶胶光学厚度与红蓝通道地表和表观反照率的统计关系,并根据气溶胶光学厚度与地表可吸入颗粒物浓度线性关系,得到可吸入颗粒物浓度的直接反演体系.     

地表反照率和植被覆盖度对矿区热环境的影响

为分析由于矿产资源的高强度开采导致地表原有植被遭到破坏,使得地表反照率发生改变进而对矿区地表热环境造成的影响。以河北省迁安市马兰庄铁矿为例,利用Landsat遥感影像可见光波段基于统计模型法反演地表反照率,基于NDVI-DFI的像元三分模型反演植被覆盖度,对热红外波段基于辐射传输方程法反演地表温度,借助叠加分析法、相关分析法和回归分析法,定量化和可视化探究了地表热环境时空异质性对光合植被覆盖度和地表反照率变化的响应规律。结果表明：研究区地表热环境空间分布呈现明显的异质性和规律性,高温区主要分布于北部沙河山采场、中部柳河峪排土场和南部未复垦的白马山排土场,中温区主要位于高温区边缘以及其他裸露地表,低温区主要位于北部已复垦尾矿库和已复垦排土场以及境内绿地和水体;光合植被覆盖度和地表反照率的时空变化,导致研究区夏季午间地表热环境异质性较大,3期影像下垫面地表温度均值排序为：矿区采场裸岩>排土场矿渣>复垦植被>水体;光合植被覆盖度和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平(双侧)呈线性负相关关系(p<0.01),说明光合植被覆盖度的增加对地表热环境具有降温效应,决定...     

单星多角度法同时反演气溶胶光学厚度和地表反射率

尝试以单星多角度卫星观测数据同时反演晴空陆地的气溶胶光学厚度和地表反射率,并选取2009年5月的MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)1B资料进行了反演试验.结果表明:单星多角度法反演得到的气溶胶光学厚度结果与MODIS气溶胶产品(MOD04)平均值的相关系数为0.7914;反演的地表反射率结果与MODIS地表反射率产品(MOD09)也具有较好的一致性.对直接利用单星多角度观测数据反演获得一段时间内平均的气溶胶光学厚度进行了有益的尝试.     

一种基于降噪自编码神经网络的积雪产品去云方法

目前应用最为广泛的积雪覆盖区域图(SCA)可由中分辨率成像光谱仪(MODIS)获取,常被用于积雪覆盖时空变化的研究中.由于受云遮挡的影响,MODIS积雪产品存在较大区域的数据缺失.为了消除云遮挡的影响,本文构建一种降噪自编码神经网络模型,建立雪粒径与复杂地形、土地覆盖类型之间的复杂的映射关系,实现云下积雪参数的补全,提高积雪产品的覆盖面积.本文选取开都河流域为研究区域,将MODIS反演得到的积雪产品数据与地形地物数据结合,并通过降噪自编码神经网络(Denoising Autoencoder Artificial Neural Network)、极值雪线法相结合的方法来定量地回归补全高山复杂地形下由于云覆盖导致的积雪缺失数据,从而得到无缺失的逐日雪盖数据.其中,降噪自编码神经网络融合多特征数据,建立地形特征与雪粒径数据之间的非线性映射关系,从而来补全云层下的雪粒径数据;极值雪线法主要用来去除低海拔地区误报值,进一步提高雪盖提取精度.采用MODIS积雪产品对去云结果开展精度验证,本文所提出的去云方法的精度超过86%,有效地提高了雪盖提取精度.因此,本文所提的算法可以有效地去除复杂地形区域的...     

基于MODIS数据的河南省旱情监测研究

干旱灾害是我国主要的自然灾害之一,遥感为实时获取大范围的旱情信息提供了一个有效的方法.基于MODIS数据,对发生在2010年秋到2011年春的河南省旱情进行了监测.首先利用MODIS数据计算NDVI、地表温度和反照率等地表参数,然后基于热惯量法和植被供水指数法,根据季节信息和NDVI,分区选择适宜的旱情监测方法,对河南省的旱情发展进行了动态监测,并进行了旱情分区统计.结果表明,河南省旱情经历了先局部减轻,后逐渐加重,最后减轻的过程.2011年3月,受多次有效降水影响,河南省境内旱情减轻,主要为轻度干旱.旱情监测结果与实际情况较为符合,说明我们提出的方法适用于区域旱情的动态监测.     

近十年南京城市热岛演变的遥感研究

利用2000-2008年南京夏季晴空天气的MODIS地表温度产品(代码为‘MODllA2')及同期MODIS LIB资料,采用劈窗算法反演生成地表温度,对比分析了南京城市热岛时空变化特征、热岛区面积变化情况,同时通过与台站地表温度的对比,评估了MODIS资料的反演精度.结果表明:1)MODllA2资料的精度略高于MODIS LIB反演资料.MODIS资料的地温的空间分布型态与实际接近;2)基于MODllA2数据和基于MODIS LIB数据的地表温度在2000-2008年都反映了南京的热岛效应,热岛区主要分布在主城区、大厂区和江宁区,总体呈"摊饼式"扩大趋势,但基于MODISLIB数据的热岛范围扩大比基于MODllA2数据的明显很多;3)南京夏季热岛区面积在2000-2008年起伏增加,基于MODllA2数据和基于MODIS LIB数据的增长趋势分别为50.213 km2/a、99.93 km2/a.     

南京市冷/热岛格局的尺度效应研究

城市地表覆被类型变化影响城市热环境的空间格局,研究城市地表覆被类型与城市冷/热岛格局的相关关系,对调节城市微气候,改善人居环境,提高城市韧性具有重要的意义.基于landsat8影像数据,提取南京市4种主要地表覆被类型(水体、植被、不透水面、建筑)的参数;同时利用热红外波段反演地表温度,分别从像元(小)和市、区级行政区划...     

MODIS大气含水量产品地面资料订正方法研究

在MODIS大气含水量反演过程中误差不可避免,要使用MODIS大气含水量产品必须进行适当订正。以日MODIS大气含水量数字产品为实验样本,根据探空站观测资料,通过差值实现对MODIS大气含水量数字产品的订正。再利用地面水汽压和大气含水量良好的线性关系,通过线性拟合来验证MODIS大气含水量数字产品地面资料订正方法的有效性。结果表明：订正后,2002年1月15日、4月15日、7月15日和10月15日地面水汽压和MODIS大气含水量的相关系数分别提高了0．163,0．049,0．613,0．189;绝对误差分别下降了2．36,0．36,3．22,1．84;相对误差分别减少了64％,139／6,29％,51％。差值订正法能对MODIS大气含水量产品进行有效订正,并提高遥感反演大气含水量的精度,充分发挥卫星观测优势,为其他相关研究提供更为客观的参数。     

基于MODIS数据的组分温度反演研究

探讨了一种利用MODIS卫星遥感数据提取组分温度的实用方法．结果表明：对于不同覆盖度的草场，植被的结构较为简单，阴影影响小，在忽略混合像元空间结构特征的前提下，可近似认为混合像元的辐射总能量是各种组分物质辐射能量与其所占面积百分数的加权和，因此，采用约束优化算法——遗传算法进行混合像元分解，用MODIS数据的热红外波段反演基于亚像元尺度的植被／土壤组分温度，不但拓宽了线性光谱混合模式的应用，也可以为地表能量平衡、蒸散研究提供更精确的参数．     

基于遥感的土壤电阻率估算研究

以我国长江中下游的南京及其周边15个市（县）为例,采用野外测定、室内分析与遥感反演相结合的方法,开展了土壤电阻率估算研究.选用影响土壤电阻率的土壤水分、土壤温度、土壤可溶盐总量与土壤阳离子交换量等4个主要因子,遥感反演土壤水分和温度空间分布,以获取估算土壤电阻率所需要的主要参数;采用偏最小二乘二次多项式（PLSQM）模型对不同地表覆盖类型下的土壤电阻率进行估算,PLSQM估算模型的估算值与实测值的相关系数达到0.85,平均相对误差（MRE）为19.02%,均方根误差（RMSE）为7.79.结果表明,草地、农田、林地3种不同地表覆盖类型下土壤电阻率有明显差异,PLSQM模型实现了较高估算精度,具有较好的应用潜力.     

宽波段发射率对长波净辐射估算影响分析

地表宽波段发射率是估算地表长波净辐射的关键参数。陆面模式计算的是4—100μm的地表长波净辐射,而遥感仅能提供3～14μm范围内的宽波段发射率。评价遥感宽波段发射率用于地表长波净辐射计算的精度,需要光谱范围更宽的地表发射率光谱。借助辐射传输模型模拟的水体、冰／雪和矿物1～200μm发射率光谱,调查了不同光谱范围的宽波段发射率和全波长宽波段发射率的差异。结果表明4～100μm宽波段发射率与全波长宽波段发射率最接近。调查了不同光谱范围内遥感宽波段发射率在计算4—100μm长波净辐射的精度,发现8—13．5μm的宽波段发射率具有最高的精度,偏差小于0．01W／m2,均方根误差小于1W／m2。并给出由ASTER和MODIS窄波段发射率产品计算8—13．5μm宽波段发射率的转换公式。     

Decoupling path-scattering of light in a homogeneous layer and multiple bouncing at its non-Lambertian bottom

Radiative transfer theories are usually used to calculate light transmitted and reflected on a layer of homogeneous medium.But if the layer has limited optical thickness and a non-Lamhertian lower bound,the multiple bouncing between the layer and the lower bound will be coupled with the multiple scattering within the layer,thus making the solution very complicated.Through atmospheric correction for FOS MODIS MISR BRDF product and modeling shortwave absorption of snow under forest canopies,it is found that two complicated and apparently different cases can he handled similarly by decoupling the problem into two simpler and more basic formulations.i.e anahtical approximations ot path scattering i.e assuming a perfect absorbing lower bound: and the multiple bouncing between the layer and ils non-Lamhertian lower bound.     

基于VGI的土地覆被遥感产品精度验证

以GEO_WIKI和Degree Confluence Project获取的自发地理信息为参考,通过误差矩阵分析FROM-GLC-agg 500 m升尺度数据和MODIS COLLECTION5两种相同空间分辨率土地覆被遥感产品的类别精度及类别混淆,采用Inverse Distance Weighting模型计算FROM-GLCagg 500 m数据的类别精度空间图谱,结果表明:无论是制图精度还是用户精度,FROM-GLCagg 500 m数据与MODIS数据相比,并没有表现出显著的优势,两种数据在林地与灌木、草地与裸地、耕地与灌木间存在一定程度的类别错分现象;FROM-GLC-agg的类别精度图表明在中国的西北部、东北及华北南部等裸地、林地及耕地聚集区,类别精度较高,该区域约占研究区总面积的36.77%,而在青藏高寒区、中国西南部等地表景观异质性显著区域,类别精度相对较低,约占研究区总面积的20%。     

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.     

辽宁地区不同地表覆盖类型EVI和NDVI特征

目的基于MODIS数据,研究辽宁地区4种不同地表覆盖类型下两种植被指数EVI和NDVI随时间的变化规律,为辽宁地区地表覆盖类型动态监测提供研究途径．方法利用2012年MODIS数据,在辽宁地区选择16个感兴趣区,分析林地、耕地、水体、城区4种地表覆盖类型下EVI和NDVI的特征．结果在林地覆盖区,林木在返青期和生长旺盛期NDVI和EVI均呈现钟形曲线,NDVI出现饱和现象,EVI能克服了这一缺点;在耕地覆盖区,农作物在生长期NDVI和EVI均呈现倒V形曲线;在水体覆盖区和城区,NDVI和EW除在夏季略有升高外,全年变化较小,NDVI受噪声影响较大,而EVI克服了这一缺点．结论NDV!和EVI的数字特征表明,在耕地覆盖区EVI能够很好地监测林木长势,在耕地覆盖区NDVI和EVI都能很好地监测农作物的长势,在水体覆盖区和城区EVI能够更好地监测植被的长势．     

浙西北龙王山自然保护区植被的研究

本文主要讨论龙王山自然保护区的自然植被类型及其垂直分布规律。本区植被可分为４个垂直分布带，植被类型有８个植被型和２０个群系。认为本区的地带性植是中亚热带常绿阔叶林，落叶阔叶林在本区的分布范围最广，是主要的植被类型。最后，作者对植被资源的保护提出建议。     

2000—2008年长白山地区EVI变化特征研究

利用2000—2008年250 m分辨率MODIS EVI数据,结合谐波分析、影像处理和多种统计方法分析长白山地区的植被覆盖年内和年际变化特征,并结合区划图和植被类型图对不同区域和不同植被类型的植被覆盖变化进行分析.分析显示:近9年长白山地区植被覆盖总体呈上升趋势,其中夏季上升最为显著;和龙林业局的植被覆盖较好,长白山保护区和白河林业局的植被覆盖处于较高的增长趋势,而朝鲜一侧的植被覆盖较差且增长缓慢;阔叶林和针阔混交林的植被覆盖高于针叶林、荒草地、沼泽地、高山岳桦林和高山苔原,其中高山岳桦林和高山苔原的植被覆盖正处于较快的增长趋势.     

图们江中游中朝土地利用／覆盖及变化比较研究

以图们市和稳城郡的1991、2000、2009年3期的TM影像为基本数据源,在地理信息系统的支持下,采用分类回归树法（cART）对影像进行土地利用分类,并对这3个时期的土地利用／覆盖分类结果进行了动态变化分析．结果表明：1991-2009年问,图们江中游地区土地利用／覆盖类型变化剧烈,其中耕地增加最多,其次为建设用地;林地减少最多,水域和未利用地也都有所减少．图们市和稳城郡的土地利用／覆盖差异性以及变化差异性都较为显著,其中稳城郡的土地利用变化最为剧烈．自然因素和人文因素是这2个城市在这2个时期土地利用发生变化的重要因素,其中人文因素更为突出．