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GLASS、MODIS和globalbedo反照率产品在青藏高原典型高寒草地的适用性评估

高原气象 2019年第1期38卷 88-100页

作者：安颖颖孟宪红赵林李照国吕世华马御棠中国科学院西北生态环境资源研究院/寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 甘肃省武威市气象局甘肃武威733000 中国科学院大学北京100049 成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217

地表反照率是表征陆面过程地表能量收支的关键物理参数,对于准确以及定量化地理解高原上的能量和水分循环过程有着至关重要的作用。利用黄河源区玛曲和玛多两个高寒草地站点长达8年的地表反照率观测数据,对GLASS (Global Land Surface S... 详细信息

地表反照率是表征陆面过程地表能量收支的关键物理参数,对于准确以及定量化地理解高原上的能量和水分循环过程有着至关重要的作用。利用黄河源区玛曲和玛多两个高寒草地站点长达8年的地表反照率观测数据,对GLASS (Global Land Surface Satellite)、MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)和globalbedo地表反照率产品进行了评估与分析。结果显示,玛曲地表反照率的年际变化较小,集中在0. 16～0. 28。各遥感产品在玛曲地区精度各有不同:globalbedo反照率平均比地面观测偏高0. 048;而GLASS和MODIS反照率分别偏低0. 074和0. 063。统计值表明,MODIS产品精度相对最高,其中RMSE=0. 069,R=0. 710。受积雪影响,玛多地区地表反照率年际变化较大。遥感产品中,GLASS产品精度相对较高,其中RMSE=0. 104,R=0. 598。玛曲站地表反照率值为:冬季>春季>秋季>夏季,平均值依次为0. 25,0. 22,0. 19和0. 18。玛曲站年平均地表反照率为0. 21;玛多站为0. 25,而且季节变化较玛曲站更显著,呈现近似"U"形分布。夏季反照率最小,平均值为0. 18,秋季为0. 22,与春季较为接近,冬季平均值最大为0. 33。基于两个观测站点的对比表明,三种遥感地表反照率产品春夏季与地面观测一致性较好,秋季反照率开始增大的时间比观测早,冬季后期反照率的值明显小于地面观测。另外,GLASS和MODIS产品的差异也在秋冬季达到最大。MODIS分离雪和云的能力使其在秋冬季的表现更好。

关键词：地表反照率 GLASS MODIS globalbedo 评估

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GLASS、MODIS和globalbedo反照率产品在青藏高原的评估

GLASS、MODIS和GlobAlbedo反照率产品在青藏高原的评估

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第35届中国气象学会年会

作者：安颖颖孟宪红赵林李照国吕世华中国科学院西北生态环境资源研究院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃省武威市气象局中国科学院大学成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心

地表反照率是表征陆面过程地表能量收支的关键物理参数,对于准确以及定量化地理解高原上的能量和水分循环过程有着至关重要的作用。利用黄河源区玛曲和玛多两个高寒草地站点长达8年的地表反照率观测数据,对GLASS（Global Land Surface S... 详细信息

地表反照率是表征陆面过程地表能量收支的关键物理参数,对于准确以及定量化地理解高原上的能量和水分循环过程有着至关重要的作用。利用黄河源区玛曲和玛多两个高寒草地站点长达8年的地表反照率观测数据,对GLASS（Global Land Surface Satellite）、MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）和Glob Albedo地表反照率产品进行了评估与分析。结果显示,玛曲地表反照率的年际变化较小,集中在0.16-0.28。各遥感产品在玛曲地区精度各有不同:GlobA lbedo反照率平均比地面观测偏高0.048;而GLASS和MODIS反照率分别偏低0.074和0.063。统计值表明,MODIS产品精度相对最高,其中RMSE=0.069;R=0.710。受积雪影响,玛多地区地表反照率年际变化较大。遥感产品中,GLASS产品精度相对较高,其中RMSE=0.104;R=0.598。玛曲站地表反照率值为:冬季＞春季＞秋季＞夏季,平均值依次为0.25、0.22、0.19和0.18。玛曲站年平均地表反照率为0.21;玛多站为0.25,而且季节变化较玛曲站更显著,呈现近似"U"形分布。夏季反照率最小,平均值为0.18,秋季为0.22,与春季较为接近,冬季平均值最大为0.33。基于两个观测站点的对比表明,三种遥感地表反照率产品春夏季与地面观测一致性较好,秋季反照率开始增大的时间比观测早,冬季后期反照率的值明显小于地面观测。另外,GLASS和MODIS产品的差异也在秋冬季达到最大。MODIS分离雪和云的能力使其在秋冬季的表现更好。

关键词：地表反照率 GLASS MODIS globalbedo 评估

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中国地区三种地表反照率产品比较

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气象科学 2022年第1期42卷 70-78页

作者：唐晨凯曾燕施国萍徐金勤南京信息工程大学应用气象学院南京210044 中国气象局交通气象重点开放实验室南京210019 江苏省气象科学研究所南京210019 南京气象科技创新研究院南京210019 南京信息工程大学地理科学学院南京210044

利用2007—2011年MODIS、globalbedo和ERA-Interim的3种地表反照率产品,借助地理信息系统(Geographic Information System,GIS)空间化技术,对中国地区3种地表反照率产品进行了对比分析。结果表明:3种产品与气象站观测值的时间分布趋势一... 详细信息

利用2007—2011年MODIS、globalbedo和ERA-Interim的3种地表反照率产品,借助地理信息系统(Geographic Information System,GIS)空间化技术,对中国地区3种地表反照率产品进行了对比分析。结果表明:3种产品与气象站观测值的时间分布趋势一致,冬季高夏季低,且相关性较高。3种产品中,MODIS与globalbedo的绝对差异值最小,ERA-Interim与MODIS、globalbedo的绝对差异值较大。3种产品在青藏高原和西北山地区域表现出较大的差异,且差异表现为冬半年高,夏半年低。3种产品之间相关性最高的是MODIS与globalbedo,最低的是MODIS与ERA-Interim,3种产品在40°N以北具有较好的相关性。且在夏季和冬季地表反照率均值的表现说明,ERA-Interim相比MODIS、globalbedo难以反映地表反照率受地形和土地覆被的影响。

关键词：地表反照率中国 MODIS globalbedo ERA-Interim

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多源数据对比分析青藏高原GLASS地表反照率

多源数据对比分析青藏高原GLASS地表反照率

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作者：胡慎慎南京信息工程大学

学位级别：硕士

地表反照率是一个广泛应用于地表能量平衡、中长期天气预测以及全球变化研究的重要参数。青藏高原大范围热动力作用及地—气相互作用物理过程对我国东部和南部地区以及亚洲地区的灾害性天气,甚至全球气候变化,均有重大影响。GLASS (Glob... 详细信息

地表反照率是一个广泛应用于地表能量平衡、中长期天气预测以及全球变化研究的重要参数。青藏高原大范围热动力作用及地—气相互作用物理过程对我国东部和南部地区以及亚洲地区的灾害性天气,甚至全球气候变化,均有重大影响。GLASS (Global Land Surface Satellite)地表反照率产品,是国内唯一自主开发的高精度、时空连续的全球地表反照率产品,也是目前国际上时间序列最长的全球地表反照率产品。全面了解青藏高原地区GLASS地表反照率产品的反演精度,对于促进青藏高原地-气相互作用研究具有重要的应用价值。具体包括以下工作：(1)利用地表反照率地面观测结果验证青藏高原地区GLASS地表反照率产品的精度。本文应用青藏高原地区七个自动气象站观测的下行和上行太阳总短波辐射资料,初步分析了青藏高原地区GLASS地表反照率产品的精度,结果表明：GLASS地表反照率与地面观测结果的总体变化趋势基本一致,能够有效地反映实际地表状态的变化情况。云覆盖可能导致GLASS地表反照率高估实际的地表反照率,积雪可能导致GLASS地表反照率低估实际的地表反照率。无雪条件下,GLASS地表反照率产品和反照率地面观测结果的绝对偏差和均方根差显著降低,最小绝对偏差和均方根差分别为0.0184和0.0124。(2)利用卫星遥感反演地表反照率产品验证青藏高原地区GLASS地表反照率产品的精度。本文利用MODIS (MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer) MCD43B3和globalbedo地表反照率产品进一步验证了青藏高原地区GLASS地表反照率产品的精度,结果表明：GLASS地表反照率产品与MCD43B3的一致性较好,最小绝对偏差和均方根差分别为0.0089和0.0086,最大R2为0.9722。GLASS地表反照率产品与globalbedo的一致性较差,最小绝对偏差和均方根差分别为0.0189和0.0210,最大R2为0.8636。GLASS地表反照率产品反演效率比MCD43B3和globalbedo高。GLASS地表反照率产品高质量数据比例比MCD43B3高,集中在80%以上且年际变化和全年变化均较小。GLASS地表反照率产品高质量反演结果的比例在整个青藏高原的分布范围比MCD43B3高质量反演结果的比例在整个青藏高原的分布范围大。而在青藏高原东南部地区,两种产品高质量反演结果的比例均较其它区域有所降低。GLASS地表反照率产品与MCD43B3、globalbedo绝对偏差小于0.05的比例在整个青藏高原都较高,大多集中在80%-100%之间。(3)系统评估青藏高原地区GLASS地表反照率产品的精度。利用2002-2012年长时间序列数据分析青藏高原地区GLASS地表反照率产品的精度,结果表明：2002-2012年期间青藏高原地区GLASS地表反照率产品的反演效率高,在99.95%以上,高质量反演结果的比例较高,最高可达98%以上。此外,青藏高原地区GLASS地表反照率产品的反演结果存在局部地区失真的现象。

关键词：青藏高原反照率 GLASS MCD4383 globalbedo

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青藏高原地表反照率与积雪遥感产品的分析与应用研究

青藏高原地表反照率与积雪遥感产品的分析与应用研究

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作者：周婵南京信息工程大学

学位级别：硕士

地表反照率是影响地-气相互作用和控制地表辐射能量收支的一个重要地表参数。积雪和冰川是冰冻圈的主要组成部分,直接影响地表能量平衡、水汽通量、河流径流量以及区域和全球气候变化。冰雪的地表反照率显著影响着地表辐射能量平衡,并... 详细信息

地表反照率是影响地-气相互作用和控制地表辐射能量收支的一个重要地表参数。积雪和冰川是冰冻圈的主要组成部分,直接影响地表能量平衡、水汽通量、河流径流量以及区域和全球气候变化。冰雪的地表反照率显著影响着地表辐射能量平衡,并与全球气候变化存在反馈机制。青藏高原是我国三大积雪分布中心之一,其高大复杂的地形和热动力作用,对我国、东亚乃至全球大气环流和气候变化都有极大的影响,成为对全球气候变化最为敏感的生态系统。因而获取青藏高原高精度地表反照率、监测积雪面积动态变化、研究冰雪与地表反照率间的关系对于促进青藏高原地-气相互作用和生态研究,具有特别重要的科学意义。MODIS和globalbedo全球地表反照率产品都可以提供青藏高原高时空分辨率的地表反照率,但关于globalbedo地表反照率产品精度的验证分析并不多见。同时,国内外针对青藏高原地区MODIS每日积雪产品MOD10A1与MYD10A1的精度分析与应用研究也较少。因而基于青藏高原自动气象站地面观测数据分析globalbedo地表反照率产品与MODIS积雪产品精度、监测青藏高原积雪面积变化以及研究积雪与地表反照率间的关系,对于开展青藏高原自然灾害与生态环境监测、青藏高原以及全球气候变化研究具有重要的科学意义。本文具体工作包括：(1)青藏高原globalbedo地表反照率精度分析。本文利用青藏高原自动气象站观测的辐射数据验证分析globalbedo地表反照率产品的精度,并与MCD43B3地表反照率产品进行对比,结果表明：积雪覆盖度小于0.1时,globalbedo、MCD43B3与地面观测结果的均方根差分别为0.0199、0.0259,且两类地表反照率产品之间无明显差异;积雪覆盖度不小于0.1时,globalbedo、 MCD43B3与地面观测结果的均方根差分别为0.1045、0.1246。同时本文分析了青藏高原区域globalbedo与MCD43B3地表反照率产品的时空差异性。(2)青藏高原MODIS积雪产品精度分析与应用研究。本文首先统计MOD10A1与MYD10A1积雪产品的一致性,并利用青藏高原气象站观测的积雪深度数据验证分析了两类积雪产品的精度;再结合MOD10A1与MYD10A1积雪产品进行去云处理并对生成的新积雪产品的精度进行验证;最后利用该新的积雪产品监测2003-2014年青藏高原积雪变化。(3)青藏高原积雪与地表反照率关系研究。本文利用去云处理后的每日MODIS积雪产品、8d MODIS积雪产品与MODIS地表反照率产品MCD43A3,统计分析了2010-2014年青藏高原以及4个冰川区积雪像元、无雪像元中地表反照率不小于0.4的比例,以及地表反照率小于0.4与不小于0.4时积雪像元、无雪像元和不确定类型像元的比例。

关键词：青藏高原地表反照率积雪 globalbedo MODIS

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青藏高原不同卫星遥感地表反照率产品精度分析

青藏高原不同卫星遥感地表反照率产品精度分析

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第35届中国气象学会年会

作者：胡慎慎席琳贾红武艳江苏省徐州市气象局

应用2002-2004年青藏高原BJ、D105、NPAM三个站观测到的下行和上行太阳总短波辐射资料对比分析GLASS、MODIS和Glob Albedo三种不同卫星遥感反演地表反照率1km分辨率产品的精度,结果表明:三种地表反照率产品与反照率地面观测结果的总体... 详细信息

应用2002-2004年青藏高原BJ、D105、NPAM三个站观测到的下行和上行太阳总短波辐射资料对比分析GLASS、MODIS和Glob Albedo三种不同卫星遥感反演地表反照率1km分辨率产品的精度,结果表明:三种地表反照率产品与反照率地面观测结果的总体变化趋势基本一致;局地积雪对三种地表反照率产品的精度影响较大,局地积雪存在时,反照率地面观测结果与三种地表反照率产品间绝对偏差和均方根差较大;局地积雪不存在时,反照率地面观测结果与GLASS、MODIS和Glob Albedo地表反照率产品间的绝对偏差和均方根差较小,最小绝对偏差分别为0.018、0.014、0.013,最小均方根差分别为0.012、0.009、0.01。

关键词：青藏高原 GLASS MODIS globalbedo 地表反照率精度分析

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