检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学报 2022年第10期65卷 3759-3769页

作者：白文广张鹏卢乃锰张文建马刚漆成莉刘辉中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 许健民气象卫星创新中心/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081

由于大气短波红外辐射传输散射的复杂性,目前二氧化碳物理反演算法通常假定为晴空平面平行大气.然而通常的云检测算法难以识别视场内亚像元低层水云存在的场景,直接影响了二氧化碳遥感产品的精度.本文基于三维矢量辐射传输计算方法模拟... 详细信息

由于大气短波红外辐射传输散射的复杂性,目前二氧化碳物理反演算法通常假定为晴空平面平行大气.然而通常的云检测算法难以识别视场内亚像元低层水云存在的场景,直接影响了二氧化碳遥感产品的精度.本文基于三维矢量辐射传输计算方法模拟了三维亚像元水云在短波红外1.6μm波段的散射效应,并估算了忽略此散射效应可能引入的二氧化碳反演偏差.结果表明:1.6μm波段云区表现为强反射特征,阴影区表现为减弱特性.忽略三维云散射后,云区视场辐射模拟结果偏低,且相对偏差量随地表反射率的减小、太阳天顶角的升高和云层光学厚度的增大而增大;而阴影区辐射模拟结果将偏高,相对偏差量随太阳天顶角升高、云层光学厚度的增大而增大;在云区和阴影区吸收通道都表现了相对更大的偏差.估算结果显示在低反射率、高太阳天顶角和高云层光学厚度场景中,晴空平面平行假设可能引入高达10~15 ppmv反演误差,远高于观测需求.如何剔除三维云散射影响的观测,或者在反演算法中修正三维云散射效应对于提高二氧化碳反演精度将非常重要.

关键词：三维矢量辐射传输计算短波红外亚像元云散射二氧化碳反演偏差

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基于深对流云的FY-3D/MERSI-Ⅱ反射太阳波段辐射响应评估

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光学学报 2023年第18期43卷 358-370页

作者：张北胡秀清周为伟王玲陈林张鹏中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 河南理工大学测绘与国土信息学院河南454003

风云三号D星(FY-3D)中分辨率光谱成像仪Ⅱ型(MERSI-Ⅱ)已在轨运行超过5年,经定量应用反演发现部分通道辐射响应性能出现明显退化。本研究采用深对流云(DCC)目标对MERSI-Ⅱ大部分反射太阳波段辐射响应变化进行趋势评估,为提高该方法的稳... 详细信息

风云三号D星(FY-3D)中分辨率光谱成像仪Ⅱ型(MERSI-Ⅱ)已在轨运行超过5年,经定量应用反演发现部分通道辐射响应性能出现明显退化。本研究采用深对流云(DCC)目标对MERSI-Ⅱ大部分反射太阳波段辐射响应变化进行趋势评估,为提高该方法的稳定性,对基础DCC定标方法进行了优化。首先,比较了当前两种DCC双向反射分布函数(BRDF)模型的校正效果,采用月度反射率概率密度函数(PDF)众数和均值分别对反射率长时间序列稳定性进行分析。结果表明:对可见光和近红外波段使用CERES厚冰云BRDF模型校正的反射率PDF众数较优;短波红外波段反射率PDF均值较优,但对于两种BRDF模型均不敏感。其次,针对BRDF模型在短波红外波段无明显校正效果的问题,提出了一种基于反射率拟合残差和滑动平均值的去季节性方法。该方法显著改善了2018-2022年短波红外波段月度DCC反射率序列的相对标准差和波动性,分别降低了约22.2%和53%。这种去季节性方法为其他卫星光学传感器基于DCC目标的辐射定标研究提供了参考。最后,使用上述方法对MERSI-Ⅱ的11个反射太阳波段辐射响应进行定量评估,发现蓝光通道和全部短波红外通道出现显著衰减,该评估结果将作为FY-3D/MERSI-Ⅱ业务定标更新的重要参考依据。

关键词：遥感和传感器辐射定标深对流云双向反射分布函数中分辨率光谱成像仪

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2010年—2020年全球陆地区域大气CO_(2)时空变化特征分析

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遥感学报 2023年第8期27卷 1782-1791页

作者：姚依欣李贵才唐世浩江飞国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 南京大学国际地球系统科学研究所南京210023

本文基于2010年—2020年GOSAT卫星二氧化碳柱总量产品,从全球空间分布、纬向分布、区域分布、年际与季相变化特征等方面,分析了大气CO_(2)的时空变化特征。结果表明,2010年—2020年全球陆地区域大气CO_(2)浓度持续上升,年均值从387.42 ... 详细信息

本文基于2010年—2020年GOSAT卫星二氧化碳柱总量产品,从全球空间分布、纬向分布、区域分布、年际与季相变化特征等方面,分析了大气CO_(2)的时空变化特征。结果表明,2010年—2020年全球陆地区域大气CO_(2)浓度持续上升,年均值从387.42 ppm上升至410.32 ppm,年均增长率约为2.33 ppm/a,其中2016年全球陆地区域平均大气CO_(2)浓度首次超过400 ppm,年增长量超过3 ppm,为近10年最高。季相变化方面,北半球春季最高、夏末秋初最低,南半球波动相位相反,波动幅度北半球远高于南半球,且纬度越高波动越大。纬向分布特征明显,从南向北总体呈现先升高后降低,受到云及数据质量控制等因素影响,在赤道附近,存在较为明显的下降,峰值出现在0°—10°N和30°N—40°N。区域分布差异较大,多年均值的最大值出现在南美热带,最小值出现在北美北部,差异将近30 ppm;年均增长率方面亚洲温带最高,亚洲北部最低,分别为2.36 ppm/a和2.27 ppm/a。

关键词： GOSAT CO_(2)浓度全球陆地区域时空变化特征大气长时序遥感

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基于南极地影区观测的FY-3E微光通道交叉定标

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光学学报 2025年第4期45卷 96-106页

作者：高宇胡秀清何玉青徐寒列北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081 微光夜视技术重点实验室陕西西安710065 国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 中国气象局遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

通过分析风云三号E星(FY-3E)和微光型中分辨率光谱成像仪(MERSI-LL)对地观测数据发现,在冬季南极区域存在杂散光影响较小的地影区(极夜,无太阳照射),使用地影区观测数据与其他微光遥感器进行交叉定标,可避免杂散光在定标过程中的干扰。... 详细信息

通过分析风云三号E星(FY-3E)和微光型中分辨率光谱成像仪(MERSI-LL)对地观测数据发现,在冬季南极区域存在杂散光影响较小的地影区(极夜,无太阳照射),使用地影区观测数据与其他微光遥感器进行交叉定标,可避免杂散光在定标过程中的干扰。基于南极地影区内的稳定冰雪目标Dome C为研究区域,采用美国国家海洋和大气管理局(NOAA-20)卫星可见光红外成像辐射计(VIIRS)的白天/夜间波段通道为参考基准,对FY-3E卫星微光通道进行交叉定标,筛选VIIRS和MERSI-LL交叉观测数据,同时极夜期间不同日期的月光照射条件差异提供了微光通道亮度的较宽动态范围,利用月球辐照度模型计算多天不同月相下的月球辐射,对VIIRS数据进行光谱和角度修正,反演MERSI-LL微光通道的参考辐亮度,与MERSI-LL微光通道DN(Digital number)值进行线性回归求出交叉定标系数,并与业务定标结果进行对比分析。结果表明,该交叉定标方法能较好地订正FY-3E卫星微光通道定标偏差,提升定标精度。

关键词：遥感风云三号E星微光通道交叉定标地影区多月相

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中国遥感卫星辐射校正场敦煌戈壁场区光环境变化研究

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中国光学 2021年第5期14卷 1231-1242页

作者：李元张勇胡丽琴陆其峰卢乃锰中国气象局国家卫星气象中心中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

为有效评估集热塔散射辐射对敦煌场区光环境的影响程度,本文采用Monte Carlo三维辐射传输模型模拟与CE318多通道光度计等高线实测分析相结合的定量分析方法,以解决散射辐射交融于背景辐射中难以定量评估的问题。通过使用新型的ASC200云... 详细信息

为有效评估集热塔散射辐射对敦煌场区光环境的影响程度,本文采用Monte Carlo三维辐射传输模型模拟与CE318多通道光度计等高线实测分析相结合的定量分析方法,以解决散射辐射交融于背景辐射中难以定量评估的问题。通过使用新型的ASC200云量自动观测仪,提高晴空辩识精度。通过开发CE318四象限定位修正算法,有效提高观测数据质量。2020年1~3月收集到的有效数据显示除了550 nm通道,集热塔未对天空漫射辐射产生明显影响。对于500 nm通道,在有效数据对应的观测几何下(距离0.87~3.07 km,观测天顶角为77.30°~51.32°),集热塔吸热器对天空漫射辐射的影响不超过0.93%。与模型模拟结果相结合进行分析,得出如下结论:当距离电站2 km时大电站散射辐射带来的天空漫射辐射相对变化<1.62%;当与电站距离≥3 km时相对变化<0.93%。本项研究成果对利用敦煌场开展遥感定量化应用、准确评估发电站引进的不确定度因素具有积极意义。

关键词：中国遥感卫星辐射校正场敦煌熔盐塔式光热发电站天空漫射辐射三维辐射传输模拟云量自动观测

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全球风云三号D星MERSI/NDVI产品质量评估

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气象学报 2022年第1期80卷 124-135页

作者：王圆圆李贵才国家卫星气象中心中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

MERSI/NDVI是风云三号D星的一个关键业务产品,深入了解其质量状况对推广产品应用、改进产品算法都具有重要意义。文中针对业务化运行后的全球MERSI/NDVI产品(2019年5月至2020年12月),以同期Terra MODIS/NDVI产品(MOD13A2)为参考,通过空... 详细信息

MERSI/NDVI是风云三号D星的一个关键业务产品,深入了解其质量状况对推广产品应用、改进产品算法都具有重要意义。文中针对业务化运行后的全球MERSI/NDVI产品(2019年5月至2020年12月),以同期Terra MODIS/NDVI产品(MOD13A2)为参考,通过空间格局和时间序列的对比、APU(准确度Accuracy,精密度Precision,不确定性Uncertainty)指标计算以及回归分析等手段,评估MERSI/NDVI数据质量和可用性。结果显示,MERSI/NDVI和MODIS/NDVI在空间分布和时序特征方面具有较高一致性,但MERSI/NDVI有对高值低估、低值高估的倾向,故动态范围略窄;在全球平均水平上,MERSI/NDVI比MODIS/NDVI系统性偏低0.02-0,P和U值为0.06-0.08,MERSI/NDVI与MODIS/NDVI的差别由小到大的顺序大致为:裸土荒漠、稀疏灌丛和草地、密闭灌丛与农田、除常绿阔叶林以外的森林、常绿阔叶林;以MODIS/NDVI为自变量、MERSI/NDVI为因变量的线性回归模型精度较高(R2:0.91-0.95,RMSE:0.048-0.068),回归系数具有一定的时间变化(斜率:0.87-0.94,截距:0.02-0.04)。本研究是首次对风云三号D星MERSI/NDVI产品开展近乎全样本的对比检验,证明该产品基本可以替代MODIS/NDVI在全球开展物候信息提取、植被长势监测等应用。

关键词：风云三号 D 星 MERSI 植被指数质量评估

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基于Himawari-8卫星成像仪的深对流云BRDF特性建模

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光学学报 2023年第12期43卷 265-275页

作者：周为伟胡秀清杨磊库河南理工大学测绘与国土信息学院河南焦作454003 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081

深对流云是卫星传感器可见光与近红外波段替代定标的地球稳定目标,其方向反射特性是影响场地定标精度的重要参数。为了提高定标的准确性,需要双向反射率(BRDF)模型进行各向异性因子校正。基于Himawari-8卫星成像仪,利用提取的2016—202... 详细信息

深对流云是卫星传感器可见光与近红外波段替代定标的地球稳定目标,其方向反射特性是影响场地定标精度的重要参数。为了提高定标的准确性,需要双向反射率(BRDF)模型进行各向异性因子校正。基于Himawari-8卫星成像仪,利用提取的2016—2020年期间深对流云数据,依据查找表方法实现BRDF特征建模。在同一角度下对比业务化Hu模型归一化后的各向异性因子,分析两种模型降低深对流云响应标准误差的校正效果,并将经本文模型校正的长时间序列深对流云反射率数据和定标系数方法计算的仪器衰减率进行比较。研究结果表明,在可见-近红外波段范围内BRDF特性差异较小,与Hu模型相比,该方法表现出较高的一致性,使用本文模型校正后的深对流云响应标准误差小于Hu模型,且计算衰减率数值基本一致。在短波红外通道,本文模型与Hu模型相比,各向异性特征差异较大,使用Hu模型校正后标准误差增大,而使用本文模型校正后,标准误差最高可减少31%,在深对流云与定标系数计算衰减结果方面存在差异,这可能与短波红外通道的波动太大相关。因此,基于Himawari-8卫星成像仪对深对流云的BRDF特征建模是可行的。

关键词：传感器大气散射深对流云后向散射双向反射率函数

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基于站址分集策略的风云四号卫星接收系统的实现

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无线电通信技术 2025年

作者：裘奕王英强周志翔曾莎莎张宝中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 许健民气象卫星创新中心航天恒星科技有限公司

本文以风云四号B星数据Ka频段接收系统为研究对象，采用站址分集的策略，在北京气象卫星地面站和乌兰察布气象卫星地面站同步接收卫星数据的支持下，选择CADU数据作为两站间数据匹配的处理单元，采用基于数据质量信息的择优技术，实时... 详细信息

本文以风云四号B星数据Ka频段接收系统为研究对象，采用站址分集的策略，在北京气象卫星地面站和乌兰察布气象卫星地面站同步接收卫星数据的支持下，选择CADU数据作为两站间数据匹配的处理单元，采用基于数据质量信息的择优技术，实时将多路数据择优合成为一路高质量数据，实现了我国首个基于站址分集接收策略的卫星接收系统。实际验证结果证明，该策略大大降低了雨衰对Ka频段数据接收的负面影响，也为气象卫星事业高质量发展提供了技术支撑。

关键词： Ka频段数据接收静止轨道气象卫星分集接收择优合成

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基于地面与低空无人机联合观测场地BRDF建模方法

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光学学报 2023年第15期43卷 372-384页

作者：何玉青胡文杰胡秀清朱吉彪何兴伟金伟其北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081

双向反射分布函数(BRDF)是星载遥感器进行场地替代定标中的重要参量,随着技术的进步,低空自旋翼无人机已经成为了获取场地BRDF的便捷高效手段,通过现场测量准不变定标场的无人机多角度观测光谱数据,建立更加准确的BRDF模型还能进一步挖... 详细信息

双向反射分布函数(BRDF)是星载遥感器进行场地替代定标中的重要参量,随着技术的进步,低空自旋翼无人机已经成为了获取场地BRDF的便捷高效手段,通过现场测量准不变定标场的无人机多角度观测光谱数据,建立更加准确的BRDF模型还能进一步挖掘潜力。提出一种基于地-空双光谱仪联合观测加漫射板观测并消除漫射光影响的BRDF建模方法。使用无人机搭载光谱仪进行场地光谱的低空测量,获取半球空间内多角度下的场地光谱数据,同时开展地基光谱仪联合同步测量漫射参考板,连续记录照明光场的变化以及漫射光照明下的场地光谱数据。联合空地双光谱仪对目标和参考板实测的辐亮度数据,结合太阳及观察角度之间的几何观测,计算场地的多角度反射率。基于Ross-Li核驱动半经验模型对多角度反射率数据进行拟合,采用最小二乘法对模型系数进行拟合,以得到最优的场地BRDF模型,并对模型进行漫射光校正。实验证明,经漫射光校正后的BRDF模型各波段的相对偏差均值都在5%以内,相对偏差标准差在3%以内,有效消除了场地BRDF建模在漫射光照射下的干扰,提高了BRDF建模的准确性。

关键词：双向反射分布函数无人机双光谱仪双向反射分布函数建模漫射光校正

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风云卫星光学成像仪云特性反演算法和产品发展综述(特邀)

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光学学报 2024年第18期44卷 29-42,F0002页

作者：刘超李晶李博宋雨辛徐然滕诗文谭仲辉胡秀清南京信息工程大学大气物理学院气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室江苏南京210044 中国气象局国家卫星气象中心中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室许健民气象卫星创新中心北京100081 中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410073

对风云系列卫星光谱载荷的运行现状和观测特点进行概述,回顾了近年来风云卫星被动光谱在云检测、云相态、云顶参数反演等方面的进展,并介绍了新研制的云光学厚度和有效粒子半径的反演算法和产品。总体而言,随着风云卫星光学载荷时空分... 详细信息

对风云系列卫星光谱载荷的运行现状和观测特点进行概述,回顾了近年来风云卫星被动光谱在云检测、云相态、云顶参数反演等方面的进展,并介绍了新研制的云光学厚度和有效粒子半径的反演算法和产品。总体而言,随着风云卫星光学载荷时空分辨率和辐射观测定标精度的不断提高,需要更多先进、可靠的云特性反演科学和业务算法,建立更加完备的云特性产品,以服务天气监测和气象气候研究需求。

关键词：光学遥感风云卫星云特性云识别

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