检索结果-内蒙古大学图书馆

遥感学报 2023年第10期27卷 2252-2269页

作者：谷松岩郭杨谢鑫新何杰颖窦芳丽吴琼王振占张升伟安大伟武胜利张鹏国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)中国气象局北京100081 中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室中国气象局北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 中山大学大气科学学院珠海519082 中国科学院国家空间科学中心北京100190

本文在综述国际上星载微波辐射计历史数据再定标技术基础上,介绍了风云三号卫星微波载荷特点,综述业务辐射定标和历史数据再定标共性技术,阐述风云三号卫星微波载荷通过仪器系统全链路辐射传递仿真构建在轨特殊工况辐射修正模型后,以国... 详细信息

本文在综述国际上星载微波辐射计历史数据再定标技术基础上,介绍了风云三号卫星微波载荷特点,综述业务辐射定标和历史数据再定标共性技术,阐述风云三号卫星微波载荷通过仪器系统全链路辐射传递仿真构建在轨特殊工况辐射修正模型后,以国际参考载荷为参考消除代际间辐射差异的历史数据再定标技术路线;简介了风云三号卫星微波载荷在轨基本业务状态以及历史数据再定标研究成果,再定标生成的风云三号微波长时序L1科学数据集,经与国际同类载荷交叉比对表明氧气吸收通道长时间序列亮温数据RMSE为0.77 K,标准差为0.28 K;水汽吸收通道再定标后长时间序列数据的RMSE最优达到0.80 K,标准差为0.20 K;窗区通道以23.8 GHz的V极化通道为例再定标后长时间序列数据的RMSE最优达到1.29 K,标准差为0.15 K;在定标后最大RMSE不超过1.5 K。风云卫星微波载荷与参考载荷之间具有非常好的辐射一致性。风云三号卫星微波载荷历史数据再定标结果为后续建立风云卫星微波载荷基础气候数据集(FCDR)、和包含关键气候变量的网格化气候数据集(CDR)提供了基础性支撑。

关键词：风云三号气象卫星微波大气探测仪微波成像仪历史数据再定标交叉定标

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基于陆地生态系统碳监测卫星的气溶胶光学参数反演与验证研究

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激光与光电子学进展 2024年

作者：查晨星陈炳龙卞月根任一婕卜令兵南京信息工程大学大气物理学院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

气溶胶可改变地球大气辐射平衡或作为云凝结核影响云层的形成，从而对全球大气造成影响，气溶胶光学参数可用来研究这种影响。星载激光雷达是获得全球气溶胶光学参数的一种主要方式。2022年8月，我国成功发射陆地生态系统碳监测卫星，... 详细信息

气溶胶可改变地球大气辐射平衡或作为云凝结核影响云层的形成，从而对全球大气造成影响，气溶胶光学参数可用来研究这种影响。星载激光雷达是获得全球气溶胶光学参数的一种主要方式。2022年8月，我国成功发射陆地生态系统碳监测卫星，卫星的主要载荷为星载多波束激光雷达系统，可对全球范围的气溶胶光学参数展开观测，此系统目前需进行对比验证工作。本论文利用Fernald前向积分法，对星载多波束激光雷达的衰减后向散射系数进行反演，得到了气溶胶后向散射系数和退偏振比的光学参数信息。使用了MPLNET(Micro Pulse Lidar Network)和CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)的数据产品对反演结果进行对比。结果表明，反演所得到的气溶胶光学参数与上述数据产品具有较高的一致性，相关性分析中所得到的决定系数R2为0.8左右。本研究初步验证了陆地生态系统碳监测卫星的星载多波束激光雷达系统对大气气溶胶的观测能力。

关键词：星载激光雷达大气气溶胶气溶胶光学参数对比验证

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卫星遥感北大西洋风暴“尤尼斯”生成和发展特征

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气象学报 2024年第1期82卷 80-94页

作者：任素玲毛冬艳蒋建莹杨冰韵牛宁国家卫星气象中心(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 中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 中国气象局气象干部培训学院北京100081

2022年2月中旬,北大西洋冬季风暴“尤尼斯”(Eunice)给欧洲中、西部带来严重自然灾害。以卫星观测数据为主,研究了“尤尼斯”发生的环境场、卫星水汽图像干侵入特征、对流层中高层位涡强迫对爆发性发展的影响等。结果表明:“尤尼斯”活... 详细信息

2022年2月中旬,北大西洋冬季风暴“尤尼斯”(Eunice)给欧洲中、西部带来严重自然灾害。以卫星观测数据为主,研究了“尤尼斯”发生的环境场、卫星水汽图像干侵入特征、对流层中高层位涡强迫对爆发性发展的影响等。结果表明:“尤尼斯”活动期间,北半球高纬度西半球偏冷、东半球偏暖,极涡偏向北美大陆,北美极区附近平均气温偏低。“尤尼斯”的生成和北美极区附近极涡分裂南下的冷空气沿着西风带东传有关。爆发性发展期间,海平面气压下降率约40 hPa/(24 h),远超爆发性发展指标(24 hPa/(24 h)),且出现在海温正距平区。格陵兰岛南部气旋提供的极区冷空气对爆发性发展尤为重要,该冷空气在北大西洋洋面形成强西北风转偏西风,表现为排列整齐的大范围细胞状积云一直延伸至风暴中心附近,卫星水汽图像上表现为快速增强的干侵入特征,并伴有高位涡异常。发展至最强阶段,高位涡向下伸展,400 hPa最强高位涡区位于风暴中心的正上方,500 hPa以下高位涡向东南方向倾斜,并伴随着对流层中、下层强下沉运动,下沉运动为低空风速增强提供了一定的高空能量来源,高位涡侵入的下方也有利于低层气旋式环流发展。

关键词：风云气象卫星北大西洋冬季风暴“尤尼斯” 卫星洋面风极涡

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中国典型积雪区MODIS积雪产品精度评价及影响因素分析

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冰川冻土 2024年第5期46卷 1551-1564页

作者：沈言龙沈姣姣郭慧郑照军王晓艳兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 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

MODIS V6不再提供二值积雪分布及积雪面积比例产品,而是仅仅给出像元的归一化差值积雪指数NDSI。因此,基于MODIS V6进行积雪制图时,NDSI阈值的选取及相应的积雪制图精度有待研究。本文基于2013—2021年间250个地面气象站点逐日实测积雪... 详细信息

MODIS V6不再提供二值积雪分布及积雪面积比例产品,而是仅仅给出像元的归一化差值积雪指数NDSI。因此,基于MODIS V6进行积雪制图时,NDSI阈值的选取及相应的积雪制图精度有待研究。本文基于2013—2021年间250个地面气象站点逐日实测积雪深度数据,对中国三大典型积雪区内1927景MOD10A1和1936景MYD10A1影像中的NDSI_Snow_Cover波段进行评价,分别计算了逐站点像元在积雪产品制图中的最优精度及对应的最优NDSI阈值,并对影响精度的因素进行了分析。基于站点雪深的评价结果表明:(1)1 cm雪深阈值下,MOD10A1和MYD10A1的最优NDSI阈值均值±标准差分别为0.16±0.09和0.17±0.10,对应的总体精度OA、FS指数和CK指数的均值±标准差分别为0.96±0.05和0.94±0.05、0.84±0.19和0.75±0.24、0.81±0.20和0.71±0.24,MOD10A1的精度要优于MYD10A1。(2)MODIS积雪产品精度具有明显的空间异质性,青藏高原地区要远小于东北-内蒙古地区和北疆地区。(3)基于站点的积雪制图精度评价中,站点雪深阈值将会影响评价结果。采用2 cm和4 cm雪深阈值评价MOD10A1和MYD10A1时对应的积雪制图精度最高。(4)积雪存在率SCO、积雪持续时间SDI与积雪产品MOD10A1和MYD10A1的精度CK存在显著的正相关关系,相关系数分别为0.72和0.77、0.67和0.71。(5)青藏高原地形复杂,积雪以浅雪为主,站点积雪信息不能很好地代表像元。因此,对青藏高原积雪产品的精度评估,最好采用同步的无人机观测或者更高分辨率的遥感影像。

关键词： MODIS 积雪气象站点精度评价最优阈值

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一种基于静止卫星的海面风矢量估测方法

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应用气象学报 2024年第2期35卷 225-236页

作者：张云开徐娜翟晓春张鹏中国气象科学研究院北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 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

参考大气动力学理论中风随高度、纬度的分布特征,提出一种基于静止卫星低层大气导风利用全连接神经网络估测海面风的新思路,构建基于卫星遥感数据的全连接神经网络海面风矢量估测模型,实现基于大气导风的海面风估测。基于GOES-16先进基... 详细信息

参考大气动力学理论中风随高度、纬度的分布特征,提出一种基于静止卫星低层大气导风利用全连接神经网络估测海面风的新思路,构建基于卫星遥感数据的全连接神经网络海面风矢量估测模型,实现基于大气导风的海面风估测。基于GOES-16先进基线成像仪可见光通道0.5 km分辨率大气导风开展试验,并与2021年1月1日—12月31日北美近海岸和海上93个美国国家数据浮标中心浮标数据比对,结果表明:全连接神经网络估算得到基于大气导风的海面风风速均方根误差不大于1.5 m·s^(-1),较传统模型降低0.24 m·s^(-1)。将模型应用于飓风场景,通过与2022年3个北大西洋飓风和3个东太平洋飓风共13个时次的再分析数据比对表明:基于大气导风的海面风风速均方根误差不大于1.1 m·s^(-1),相较于传统经验模型降低0.04 m·s^(-1),在低风速区无系统性偏差。

关键词：海面风矢量大气导风全连接神经网络低层大气

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利用NPP/VIIRS微光数据反演夜间气溶胶光学厚度

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遥感学报 2022年第3期26卷 493-504页

作者：姜梦蝶陈林何玉青胡秀清刘明奇张鹏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 中国气象局国家卫星气象中心北京100081 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北京100081

大气气溶胶具有气候环境和健康效应,且具有明显的时空和昼夜变化特征。因此探测夜间气溶胶光学厚度(AOD)具有重要的意义。NPP/VIIRS上的昼夜通道DNB(Day Night Band)为夜间反演AOD提供了有效的数据。基于大气辐射传输理论对夜间AOD进行... 详细信息

大气气溶胶具有气候环境和健康效应,且具有明显的时空和昼夜变化特征。因此探测夜间气溶胶光学厚度(AOD)具有重要的意义。NPP/VIIRS上的昼夜通道DNB(Day Night Band)为夜间反演AOD提供了有效的数据。基于大气辐射传输理论对夜间AOD进行反演,首先,利用“背景合成法”获取夜间城市灯光真实辐射值;然后,利用改进的“消光法”反演夜间AOD。选取华北地区作为研究对象,获得了2016-03—2017-02新月日期的夜间城市灯光真实值,选择其中的2016年7月和10月的2次污染天气过程,反演了夜间AOD分布。通过北京、天津和郑州的太阳光度计地基观测结果和北京市环境质量监测站空气质量指数(AQI)对反演结果进行验证,结果表明反演结果和观测结果有较好的一致性,展示了卫星微光数据在夜间城市污染空间分布监测中的应用潜力。

关键词：夜间气溶胶光学厚度 NPP VIIRS DNB 城市灯光遥感反演

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FY-3G降水测量雷达海洋定标精度检验与评估

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应用气象学报 2024年第5期35卷 526-537页

作者：袁梅尹红刚商建江柏森杨润峰谷松岩张鹏国家卫星气象中心(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 北京遥测技术研究所北京100076 中国气象局气象探测中心北京100081

2023年4月发射的风云三号气象卫星G星(FY-3G)是我国首颗专用降水测量卫星,双频降水测量雷达(precipitation measurement radar,PMR)是该颗卫星上最核心的仪器。基于2023年7月数据,利用海洋定标理论模型,模拟海洋表面后向散射截面,与观... 详细信息

2023年4月发射的风云三号气象卫星G星(FY-3G)是我国首颗专用降水测量卫星,双频降水测量雷达(precipitation measurement radar,PMR)是该颗卫星上最核心的仪器。基于2023年7月数据,利用海洋定标理论模型,模拟海洋表面后向散射截面,与观测海洋表面后向散射截面进行比对,实现对PMR定标精度的初步评估。通过与国外星载双频降水测量雷达(global precipitation measurement,dual-frequency precipitation radar,GPM DPR)海洋定标检验结果比对,评估FY-3G PMR定标的准确性。海洋定标精度检验结果表明:FY-3G PMR Ku波段在入射角小于15°时观测值与模型模拟值的偏差较小,此时FY-3G PMR的偏差为1.65~2.73 dB,偏差标准差为0.74~1.82 dB。FY-3G PMR Ka波段在18°入射角时偏差小于0.27 dB,偏差的标准差为3.49 dB。FY-3G PMR与GPM DPR的定标偏差存在较为固定的偏差,差异主要源自于数据本身的后向散射统计特性,各入射角下FY-3G PMR Ku与Ka波段海洋表面后向散射数据稳定性与GPM DPR相当。

关键词：降水测量雷达 FY-3G 后向散射截面海洋定标精度检验

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FY-4A/AGRI海表温度产品和质量检验

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应用气象学报 2023年第3期34卷 257-269页

作者：崔鹏王素娟陆风肖萌国家卫星气象中心/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 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

风云四号气象卫星A星(FY-4A)是我国第2代静止气象卫星首发星,搭载的先进静止轨道辐射成像仪AGRI是迄今为止我国静止轨道最先进的辐射成像仪。海表温度产品是FY-4A/AGRI基础定量产品之一,采用非线性海表温度算法在业务系统实时反演得到... 详细信息

风云四号气象卫星A星(FY-4A)是我国第2代静止气象卫星首发星,搭载的先进静止轨道辐射成像仪AGRI是迄今为止我国静止轨道最先进的辐射成像仪。海表温度产品是FY-4A/AGRI基础定量产品之一,采用非线性海表温度算法在业务系统实时反演得到。以现场实测海表温度数据为参考,选择观测时间为30 min、观测空间距离为4 km的时空匹配窗口,对FY-4A/AGRI海表温度产品进行质量检验,评估结果表明:质量为优的像元平均偏差为-0.45~-0.42℃,标准差为0.81~0.88℃,相关系数在0.985以上。以Himawari-8/AHI海表温度数据为参考,按观测时间为1 h、空间距离为4 km的时空匹配窗口,对FY-4A/AGRI海表温度进行质量检验,质量为优的像元平均偏差为-0.26~-0.07℃,标准差为0.68~0.82℃,两者相关系数在0.985以上,达到0.001显著性水平。

关键词： FY-4A/AGRI 海表温度质量控制

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GF-5 EMI观测新冠疫情期间全球典型地区NO_(2)柱浓度变化

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遥感学报 2023年第8期27卷 1807-1820页

作者：程良晓陶金花王雅鹏余超林军陈良富中国资源卫星应用中心北京100094 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 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 中国科学院大学北京100049

中国“高分五号”(GF-5)卫星上搭载的痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)是第一台设计用于大气痕量气体的探测的高光谱载荷。本文首次基于EMI NO_(2)观测结果分析全球NO_(2)污染典型区域在新冠疫情期间的NO_(2)浓度变化情况。结果表明EMI载荷... 详细信息

中国“高分五号”(GF-5)卫星上搭载的痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)是第一台设计用于大气痕量气体的探测的高光谱载荷。本文首次基于EMI NO_(2)观测结果分析全球NO_(2)污染典型区域在新冠疫情期间的NO_(2)浓度变化情况。结果表明EMI载荷捕捉到了2020年1—3月,中国东部(-13.6%)、欧洲(-10.2%)、伊朗(-7.9%)和韩国(-13%)等大部分地区NO_(2)柱浓度区域均值的明显下降趋势。不论是同年封锁前后的比较,还是2020年封锁期间与2019年同期的比较,都能够看到EMI NO_(2)柱浓度明显的下降。NO_(2)柱浓度下降的主要原因是疫情期间采取的限制性措施导致的交通和工业活动排放大幅减少。EMI NO_(2)观测结果与国际同类成熟载荷OMI和TROPOMI观测结果的相关性大于0.97,在区域和城市尺度上EMI与OMI和TROPOMI的平均相对差异分别小于13%和9%。本研究结果体现了EMI在全球NO_(2)污染变化监测的能力和实际应用价值,为中国后续痕量气体探测载荷的研制和应用提供参考。

关键词：遥感高分五号 EMI OMI TROPOMI NO_(2)反演新冠疫情 NO_(2)减排

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全球典型热带雨林的微波散射特征建模与验证

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应用气象学报 2024年第3期35卷 350-360页

作者：王一同胡秀清商建顾玲嘉尹红刚中国气象科学研究院北京100081 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 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 吉林大学长春130012

使用大面积且均匀的自然目标进行微波散射计的定标检验,有助于客观评价微波遥感的观测精度。热带雨林具有相对稳定的植被覆盖条件,可减小地表异质性对仪器测量的影响,是微波仪器定标评价的常用目标。利用2019年1月1日—2021年12月31日Me... 详细信息

使用大面积且均匀的自然目标进行微波散射计的定标检验,有助于客观评价微波遥感的观测精度。热带雨林具有相对稳定的植被覆盖条件,可减小地表异质性对仪器测量的影响,是微波仪器定标评价的常用目标。利用2019年1月1日—2021年12月31日Met Op-B(the second meteorological operational satellite)卫星ASCAT(advanced scatterometer)散射计的观测数据,提出平均值、标准差与相对标准差联合的雨林目标稳定区优选算法,确定亚马逊雨林、刚果雨林和东南亚雨林的稳定区域,对稳定区内目标的自身特性开展包括季节、入射角和方位角影响建模。建模时综合考虑模型误差和时序变化,将目标特性与仪器波动导致的后向散射系数变化分离。结果表明:亚马逊雨林和刚果雨林稳定区的白天数据具有较低的模型误差和波动较小的变化趋势,适用于多星散射计的定标稳定性检验。基于亚马逊雨林和刚果雨林稳定区的白天数据模型,对Met Op-C卫星的ASCAT观测数据进行定标稳定性检验和分析,检验结果表明:Met Op-C卫星ASCAT散射计的观测数据略有波动,但变化幅度小于0.05 d B,定标稳定性较好。

关键词：散射计热带雨林稳定区优选特征建模定标检验

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