Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 基于时间序列技术的陆地上空大气气溶胶卫星遥感反演研究 | |
| 其他题名 | Satellite Aerosol Remote Sensing over Land by Time Series Technique |
| 李英杰 | |
| 出版年 | 2012 |
| 学位类型 | 博士 |
| 导师 | 薛勇 |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学 |
| 中文摘要 | 为解决单一可见光通道传感器在陆地上空大气气溶胶遥感反演中面临的地气分离难题，提出了基于时间序列技术的陆地气溶胶卫星遥感反演算法LABITS（Land Aerosol optical depth and Bidirectional reflectance distribution function Inversion by Time Series technique）。该算法利用4次无云的卫星观测，通过合理假设并借助先验知识，同时反演得到陆地气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth，AOD）与地表二向性反射率分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function，BRDF）。\n为测试新算法，选用2001年8月欧洲中南部、2001年10月北美洲东部、2006年4月非洲撒哈拉地区以及2008年4-5月亚洲印度半岛的美国国家大气海洋局NOAA（National Ocean and Atmosphere Administration）-15, -16, -18卫星的改进型甚高分辨率辐射计（Advanced Very High Resolution Radiometer，AVHRR）数据和2010年8月的欧洲第二代地球静止气象卫星Meteosat Second Generation（MSG）的自旋式增强型可见光–红外成像仪（Spinning Enhanced Visible and InfraRed Imager，SEVIRI）数据进行反演测试。测试发现，该算法对于植被、沙漠等不同地表覆盖类型均有较强的适用性。同时算法本身还具有很好的可移植性。对于NOAA AVHRR数据，算法反演得到的AOD与全球气溶胶自动观测站网（AErosol RObotic NETwork，AERONET）地面测量值的相关系数R2可达0.88，AOD反演的不确定性为Δτ = ± 0.05 ± 0.20τ；对于MSG SEVIRI数据，反演得到的AOD与AERONET测量值的可达0.84，不确定性为Δτ = ± 0.05 ± 0.15τ，与MODIS气溶胶产品的相关系数可达0.81。\n最后以NOAA-18 AVHRR数据为主要数据源，借助MODIS（MODerate resolution Imaging Spectroradiometer）全球气溶胶分类图等先验信息，应用该算法生产得到了空间分辨率为0.1° × 0.1°的2008年中国陆地气溶胶产品（China Land Aerosol Product，CLAP），并进行了月平均。为了评估产品精度，采用了直接验证和交叉验证两种方法。直接验证即与AERONET站点测量值进行比较，间接验证是与目前公认的高精度的MODIS气溶胶产品进行比较。直接验证结果表明，AVHRR CLAP产品与AERONET实测值的相关系数达到0.79，两者的回归方程为τAVHRR = 0.92τAERONET + 0.09，AOD反演的不确定性为Δτ = ± 0.05 ± 0.30τ。间接验证结果表明：对于日产品而言，AVHRR CLAP与MYD04_L2具有很好的一致性，两者的相关系数超过0.75，均方根误差小于0.15；对于月合成产品而言，AVHRR CLAP与MYD08_M3在AOD时空分布上较为一致，但AVHRR CLAP在高值区偏低，低值区偏高。由于两种产品的合成算法不同导致二者的相关性较差。同时，由于该算法需要4次无云的卫星观测，使得在AVHRR CLAP产品出现了大量无法反演的空值区。\n在今后的研究中，一方面需要进一步完善、改进现有算法，生产出更高质量的气溶胶产品，另一方面是加强气溶胶产品在辐射强迫、全球气候变化等领域的应用研究，从而更好地服务于国家发展战略需求。\n\n\n\n/* Generator: eWebEditor */\np.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:\ |
| 英文摘要 | /* Generator: eWebEditor */\np.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:\ |
| 中文关键词 | 气溶胶光学厚度 ; 二向反射率分布函数 ; 时间序列技术 ; 参数反演 ; 改进型甚高分辨率辐射计 |
| 英文关键词 | aerosol optical depth (AOD) bidirectional reflectance distribution function (BRDF) time series technique parameter inversion advanced very high resolution radiometer (AVHRR) |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 来源学科分类 | 信号与信息处理 |
| 来源机构 | 中国科学院遥感应用研究所 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/287155 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李英杰. 基于时间序列技术的陆地上空大气气溶胶卫星遥感反演研究[D]. 中国科学院大学,2012. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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