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ERS-1/ATSR海表温度在热带太平洋和西北太平洋的印证与分析

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遥感学报 2002年第1期6卷 63-69页

作者：管磊陈锐贺明霞青岛海洋大学海洋遥感研究所海洋遥感教育部重点实验室青岛266003

海表温度是气候变化研究的关键参量。ERS/ATSR的设计目标是提供高精度的海表温度 ,以满足气候研究的要求。利用美国海洋大气局太平洋海洋环境实验室在热带太平洋的浮标数据和日本气象厅在西北太平洋的浮标数据对 1991年至 1992年间ESR 1... 详细信息

海表温度是气候变化研究的关键参量。ERS/ATSR的设计目标是提供高精度的海表温度 ,以满足气候研究的要求。利用美国海洋大气局太平洋海洋环境实验室在热带太平洋的浮标数据和日本气象厅在西北太平洋的浮标数据对 1991年至 1992年间ESR 1/ATSR数据反演的海表温度进行了印证。在热带太平洋 ,三通道双观测角算法反演的ATSR海表温度与热带浮标海表温度的平均偏差为 - 0 .2 2K ,标准偏差为 0 .2 5K ;在西北太平洋 ,平均偏差为 - 0 .5 1K ,标准偏差为 0 .6 1K。结果表明 ,即使在火山气溶胶的影响下 ,ATSR海表温度在热带太平洋仍具有较高的精度 ,可以满足其设计目标。利用大气辐射传输模式LOWTRAN 7,对印证结果进行了分析。

关键词：海表温度 ATSR 大气辐射传输气溶胶 ERS-1 热带太平洋西北太平洋

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不同雾天环境对天空偏振分布的影响

光学学报 2024年

作者：冯晓晴张肃战俊彤付强段锦李英超陆社添长春理工大学空间光电技术研究所长春理工大学电信学院

针对不同雾天等非理想环境下天空偏振模式分布问题，采用基于倍加累加方法与全时段实测相结合的方式进行研究。首先，基于矢量辐射传输原理分别建立了适用于海雾和陆地雾环境的天空光偏振分布仿真模型；其次，利用天空偏振图像测试系统... 详细信息

针对不同雾天等非理想环境下天空偏振模式分布问题，采用基于倍加累加方法与全时段实测相结合的方式进行研究。首先，基于矢量辐射传输原理分别建立了适用于海雾和陆地雾环境的天空光偏振分布仿真模型；其次，利用天空偏振图像测试系统，采集实际海雾和陆地雾环境的偏振分布，分析了不同时段太阳位置以及光学厚度(AOD)变化对偏振分布的影响；最后，将陆地雾环境下天空偏振分布与海雾环境进行了对比分析。结果表明：随着全天不同时段太阳位置变化，偏振分布呈规律性变化；且随着光学厚度的增加，海雾环境下的偏振度(DOP)逐渐减小；在相同的光学厚度下海雾环境比陆地雾环境的偏振度大；海雾和陆地雾的仿真和测试结果经皮尔逊相关系数（PPMCC）和均方根误差（RMSE）计算，其中PPMCC最小值为71.25%,RMSE最大值为26.81%。本研究为雾天等非理想环境下天空光偏振导航、偏振遥感等技术提供理论基础。

关键词：大气辐射传输倍加累加法天空偏振模式海雾和陆地雾

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一次引发北部湾大暴雨过程的海风锋模拟研究

热带气象学报 2012年第6期28卷 945-952页

作者：卢伟萍李江南梁维亮林振敏黄嘉宏林宗桂中山大学环境科学与工程学院广东广州510275 广西壮族自治区气象减灾研究所广西南宁530022 广西壮族自治区气象台广西南宁530022

利用非静力中尺度模式MM5对2008年6月5日北部湾一次引发大暴雨过程的海风锋系统进行模拟研究,结果表明:(1)模式成功模拟出了降水落区、强度及时间变化;此次强降水天气过程是由于海陆风环流引发的中小尺度海风锋系统所造成。(2)日出至午... 详细信息

利用非静力中尺度模式MM5对2008年6月5日北部湾一次引发大暴雨过程的海风锋系统进行模拟研究,结果表明:(1)模式成功模拟出了降水落区、强度及时间变化;此次强降水天气过程是由于海陆风环流引发的中小尺度海风锋系统所造成。(2)日出至午后14时,北部湾沿海区域,伴随着西南强风气流和出海高压后部的东南风气流,来自印度洋海域和南海海域的两股相对高温、高湿空气在与内陆相对较干较冷的空气相遇,来自洋面的两股暖平流叠加,造成温度梯度增大;暖湿气流堆积后,不稳定能量增加,激发了对流运动,引发海风锋生。降水区域大致位于两个不稳定能量轴之间,随着能量轴的移动而移动,同时能量轴在不断深入内陆的过程中不断消耗减弱,降水强度随着减弱。(3)此次海风锋发生、发展和消亡的整个过程集中在日出至14时前后,海陆温度的分布是由暖海冷陆转变成暖陆冷海的过程中。海风锋的整个垂直对流尺度大约在5 km,主要的对流发生在950～800 hPa层(约0.6～2.0 km),水平尺度约40～60 km,是一种近地面层的中-β尺度系统。(4)海风锋自海岸线向内陆的入侵过程中强度逐渐减小。空气流厚度紧靠锋面处较低,其后迅速增大,锋面过后空气流厚度缓慢减小,充分表现出海风锋结构上存在的一个隆起的"头"的特征。

关键词：大气辐射传输光谱响应敏感性分析示踪信号图像纹理晴空区导风

基于Landsat-8热红外数据的太湖地区地表温度反演与热岛效应分析

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华东师范大学学报（自然科学版） 2016年第4期 129-138,168页

作者：阚增辉刘朝顺李志军华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学环境遥感与数据同化联合实验室上海200241 江苏省靖江市气象局江苏靖江214500

应用Landsat-8 TIRS遥感数据结合气象资料,使用三种不同的反演方法获得苏南太湖地区的地表温度(LST)数据.分析发现,辐射传输方程法反演的结果最接近于实测值;在缺乏实时大气廓线的情况下,普适性单通道算法更适用于Landsat-8热红外波段... 详细信息

应用Landsat-8 TIRS遥感数据结合气象资料,使用三种不同的反演方法获得苏南太湖地区的地表温度(LST)数据.分析发现,辐射传输方程法反演的结果最接近于实测值;在缺乏实时大气廓线的情况下,普适性单通道算法更适用于Landsat-8热红外波段的地表温度反演;分裂窗算法在三种算法中精度最差.在反演结果的基础上,分析了不同地物的LST特征,建筑用地温度最高,水体最低.归一化植被指数(NDVI)和LST之间存在明显的负相关关系,证明了城市绿地是缓解城市热岛效应、改善城市热环境的重要途径.最后对2000年和2014年的两时相LST进行标准化和分区处理,分析发现,苏南太湖地区的热岛现象近些年来在不断加剧,城市热岛由原来单个存在逐渐成为多个热岛并存的局面,建筑用地的增加是导致整个城市热岛加剧的主要原因.

关键词： Landsat-8 TIRS 大气辐射传输单通道算法分裂窗算法太湖地区

SMAP卫星海表面亮温仿真及海表面盐度遥感反演

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遥感技术与应用 2020年第2期35卷 365-371页

作者：王艺晴韩震周玮辰吴义生上海海洋大学海洋科学学院上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306 上海河口海洋测绘工程技术研究中心上海201306

海表面盐度遥感是海洋遥感研究的重要内容之一。针对大气对海表面盐度遥感的影响,根据大气辐射传输理论,对大气影响进行仿真分析及修正,进而通过神经网络模型反演了海表面盐度。研究结果表明:大气对海表面盐度遥感存在一定的影响,需进... 详细信息

海表面盐度遥感是海洋遥感研究的重要内容之一。针对大气对海表面盐度遥感的影响,根据大气辐射传输理论,对大气影响进行仿真分析及修正,进而通过神经网络模型反演了海表面盐度。研究结果表明:大气对海表面盐度遥感存在一定的影响,需进行校正;当大气温度和压强精度分别达到2℃和10 hPa时,可以去除大气影响;训练样本集选取数量的不同将对神经网络反演精度造成一定的影响;SMAP卫星海表面盐度遥感反演结果相对误差较小,残差基本集中在0.6以内,但在盐度值低于34.4‰的区域误差较大。

关键词： SMAP卫星海表面盐度大气辐射传输仿真盐度反演

基于神经网络的超光谱热红外辐射传输模型快速算法

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干旱区地理 2010年第1期33卷 99-105页

作者：吴敏杰姜小光唐伯惠中国科学院光电研究院北京100190 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

基于径向基函数(RBF)神经网络技术设计了一种新的超光谱热红外大气辐射传输模型快速算法,通过模拟实验,确定神经网络样本和输入输出数据,并对典型波段训练出相应的多层神经网络,用于快速计算超光谱热红外大气顶部辐射传输亮度。实验中... 详细信息

基于径向基函数(RBF)神经网络技术设计了一种新的超光谱热红外大气辐射传输模型快速算法,通过模拟实验,确定神经网络样本和输入输出数据,并对典型波段训练出相应的多层神经网络,用于快速计算超光谱热红外大气顶部辐射传输亮度。实验中分别训练了9μm、10μm和12μm波长处相应的神经网络,实验结果表明所建算法不仅具有较高的计算精度,而且每个波长对应亮温的计算速度比利用4A模型的计算速度最多可提高100倍以上,同时,在波段的选择上也具有更高的灵活性。

关键词：大气辐射传输径向基函数神经网络超光谱热红外遥感

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一个改进的δ-Eddington近似

科学通报 1998年第16期43卷 1712-1716页

作者：邱金桓中国科学院大气物理研究所北京100029

在分析各类二流近似精度的基础上 ,改进了一个计算大气辐射通量的δ_Eddington近似 ,对光学厚度小于 1的情形 ,其精度大大优于现有的各类二流近似 .当地表反照率为零与光学厚度小于 1时 ,本近似计算的透过率和反射率的误差比现有的各类... 详细信息

在分析各类二流近似精度的基础上 ,改进了一个计算大气辐射通量的δ_Eddington近似 ,对光学厚度小于 1的情形 ,其精度大大优于现有的各类二流近似 .当地表反照率为零与光学厚度小于 1时 ,本近似计算的透过率和反射率的误差比现有的各类二流近似解的误差都偏小 1倍以上 .在光学厚度小于 1 ,地表反照率小于 0 .6 ,太阳天顶角小于 78°,气溶胶的折射率虚部小于 0 .0 5的条件下 ,本近似计算的透过率误差一般小于 3.5 % ,反射率误差一般小于2 .6 % ,比Eddington和δ_Eddington近似的误差分别偏小 41 %和 1倍以上 .

关键词：辐射通量 Eddington近似大气辐射传输二流近似

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中波红外图像模拟生成技术研究

测绘通报 2013年第9期 15-18页

作者：闫利尚志鸣武汉大学测绘学院湖北武汉430072

针对中波红外图像获取困难的现状,利用高分辨率可见光图像,分别提出基于近似模型和辐射传输模型的中波红外图像模拟方法。在近似模型中,对可见光图像分类,结合不同地物的发射/反射特性,建立起待模拟中波红外图像与源图像之间的灰度映射... 详细信息

针对中波红外图像获取困难的现状,利用高分辨率可见光图像,分别提出基于近似模型和辐射传输模型的中波红外图像模拟方法。在近似模型中,对可见光图像分类,结合不同地物的发射/反射特性,建立起待模拟中波红外图像与源图像之间的灰度映射关系;在辐射传输模型中计算出地面的辐射亮度值,并利用MODTRAN4进行大气改正。利用这两种方法,得到不同条件下的模拟图像,并给予初步的评价。模拟结果表明,两种方法均能反映出中红外波段下不同地物的相应特征,并在制导等军事应用中有一定的价值。

关键词：中波红外图像模拟大气辐射传输地面场景模拟

基于查找表的塔基平台O2-A波段大气校正方法研究

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遥感技术与应用 2019年第3期34卷 467-475页

作者：郭健刘良云刘新杰胡姣婵竞霞西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054 中国科学院遥感与数字地球研究所北京100094

塔基光谱观测是连接通量站点与卫星遥感数据间的重要桥梁,而水平地表与塔基平台之间大气吸收、散射的作用对O2-A等大气吸收波段的影响难以忽略。首先,分析了大气辐射传输对塔基平台上下行辐射的影响,建立了基于上下行透过率的大气校正方... 详细信息

塔基光谱观测是连接通量站点与卫星遥感数据间的重要桥梁,而水平地表与塔基平台之间大气吸收、散射的作用对O2-A等大气吸收波段的影响难以忽略。首先,分析了大气辐射传输对塔基平台上下行辐射的影响,建立了基于上下行透过率的大气校正方法,即通过直射光透光率和总的透过率校正上下行辐射的影响。其次,利用中分辨率大气传输模型的模拟数据,定量分析了550nm气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth at 550nm,AOD550)、辐射传输路径长度对大气透过率的影响,并建立了基于近红外与红光波段下行辐照度比值和太阳天顶角的AOD550查找表(Look-up Table,LUT),以及基于AOD550和辐射传输路径长度的上下行大气透过率LUT。最后,利用塔基平台观测的不同生育期玉米冠层光谱数据,分析了大气校正前后O2-A波段吸收线内外表观反射率的差异。结果表明:基于AOD550和辐射传输路径长度的LUT大气校正方法,可以较好地校正塔基平台O2-A吸收波段大气上下行辐射传输的影响,为塔基平台的日光诱导叶绿素荧光观测等应用提供了重要方法支持。

关键词：塔基光谱观测大气辐射传输大气校正 O2-A波段气溶胶光学厚度辐射传输路径长度查找表