检索结果-内蒙古大学图书馆

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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联合微光辅助红外的夜间微小火点识别算法研究

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光学学报 2024年

作者：刘慧何玉青胡秀清孙春丽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

常规夜间火点探测一般均采用红外亮温数据，存在准确度受限和微小火点漏判等问题。而微光探测器可以在低照度或夜间条件下获取亮目标优势，其观测数据是对夜间火点识别的有效补充。本文基于美国国家极地操作环境卫星(NPP)可见光红外成... 详细信息

常规夜间火点探测一般均采用红外亮温数据，存在准确度受限和微小火点漏判等问题。而微光探测器可以在低照度或夜间条件下获取亮目标优势，其观测数据是对夜间火点识别的有效补充。本文基于美国国家极地操作环境卫星(NPP)可见光红外成像辐射仪(VIIRS)的红外和微光数据开展夜间火点识别研究并提出了FRJLI算法。首先采用VIIRS多天数据融合获得研究区的城市灯光背景图，为火点检测消除城市灯光影响；然后在传统红外通道火点识别算法基础上，联合微光通道的火点阈值调试，最后通过多通道阈值判别、绝对火点识别和上下文判别得到最终的识别结果。以韩国2022年3月4日-3月13日森林火点和蒙古国4月18日-4月19日草原火点案例进行实验，根据夜间假彩图和植被指数验证了识别火点的正确性，分析每天识别火点的亮温和辐射值关系得出了红外与微光数据的相关性及敏感性差异，FRJLI算法较NASA官方火点产品或其他火点算法结果具有更高的识别质量，特别是提高了微小火点的识别率，为更高效准确的识别火点提供了技术支持，针对森林和草原火点的识别效果表明：该算法适用性更广。

关键词： VIIRS 微光红外夜间火点识别联合识别

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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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卫星探测通道晴空大气吸收透过率快速计算研究进展

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地球物理学报 2023年第6期66卷 2275-2291页

作者：马刚郭杨苏婧白文广张鹏地球系统数值预报中心北京100081 中国气象局地球系统数值预报重点开放实验室北京100081 灾害天气国家重点实验室北京100081 国家卫星气象中心北京100081 中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 许健民创新中心北京100081 兰州大学大气科学学院兰州730000

大气透过率计算是辐射传输模拟的核心,快速、精确的卫星通道透过率计算方法在卫星资料仿真与反演、卫星资料同化等领域有极大的应用价值.本文综合论述了卫星通道透过率快速模拟技术的研究进展,内容包括基于Taylor展开、最优光谱采样、... 详细信息

大气透过率计算是辐射传输模拟的核心,快速、精确的卫星通道透过率计算方法在卫星资料仿真与反演、卫星资料同化等领域有极大的应用价值.本文综合论述了卫星通道透过率快速模拟技术的研究进展,内容包括基于Taylor展开、最优光谱采样、主分量分析以及机器学习理论等方法的论述,分析了不同代表性模型的基本原理、模拟精度以及存在的问题.在快速透过率模拟的订正方面,本文分析了云水吸收对卫星微波通道透过率的订正,并对模拟透过率的直接订正、辐射传输的光学路径订正、通道光谱中的气体重叠吸收订正以及气体连续吸收订正等方面进行了分析和讨论.本文还论述了我国在卫星通道透过率快速模拟和透过率订正技术的研究进展及存在的问题.指出,快速透过率模拟的首要应用对象是变分框架下的卫星通道辐射资料同化,其本质是把基于吸收强度、谱线线型等复杂物理过程转化为在数学空间高度线性化的计算方法.基于Taylor展开和基于最优光谱采样方法,快速计算有效层光学厚度是当前主流的卫星通道透过率快速计算途径.而如何重新定义不依赖于卫星天顶角的预报因子、将更多的可变气体从均匀混合气体中分离出来,以及定义充分而又具有足够伴随精度的预报因子集合、卫星观测倾斜路径的射线追踪订正等技术是进一步提高卫星观测模拟精度的关键所在.基于上述分析,本文最后还提出我国当前和未来卫星通道透过率快速仿真正演的发展前景.

关键词：卫星大气吸收透过率快速计算

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FY-3E同平台成像仪对HIRAS-II定位与定标精度评估

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光学学报 2022年第24期42卷 232-240页

作者：左丰华胡秀清王霞漆成莉徐寒列李路北京理工大学光电学院北京100081 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

我国晨昏轨道气象卫星风云三号E星(FY-3E)上搭载了红外高光谱大气探测仪Ⅱ型(HIRAS-Ⅱ),该仪器的高地理定位精度和辐射定标精度是其观测资料定量化应用的关键。采用交叉比对方法,基于同卫星平台搭载的中分辨率光谱成像仪-微光型(MERSI-L... 详细信息

我国晨昏轨道气象卫星风云三号E星(FY-3E)上搭载了红外高光谱大气探测仪Ⅱ型(HIRAS-Ⅱ),该仪器的高地理定位精度和辐射定标精度是其观测资料定量化应用的关键。采用交叉比对方法,基于同卫星平台搭载的中分辨率光谱成像仪-微光型(MERSI-LL),评估HIRAS-Ⅱ的地理定位和辐射定标相对偏差。两台仪器的观测数据样本经空间匹配后,采用MERSI-LL数据评估匹配样本的观测背景均匀性,用海陆或云体边界的非均匀背景观测样本评估HIRAS-Ⅱ的地理定位精度,用晴空海洋等场景的均匀背景观测样本评估HIRAS-Ⅱ的辐射定标精度。在交叉比对前,将HIRAS-Ⅱ观测辐射光谱与MERSI-LL各红外通道光谱响应函数积分得到MERSI-LL各红外通道的高光谱模拟观测数据。结果表明:星下点处HIRAS-Ⅱ地理定位沿轨道方向偏离3.53 km,沿跨轨道方向偏离2.01 km;在辐射定标精度方面,HIRAS-Ⅱ与MERSI-LL多数通道的辐射亮温(BT)偏差均值小于0.50 K,偏差标准差小于0.40 K,仅4.05μm通道对低温目标的偏差较大,且该通道温度依赖明显;4.05μm通道BT偏差随扫描角度呈现波动性变化,8.55μm通道BT偏差随扫描角度变化不明显,其他通道BT偏差随扫描角度的变化规律与目标温度有关;偏差长时间序列分析表明,BT偏差整体保持稳定。

关键词：光谱学红外高光谱大气探测仪Ⅱ型中分辨率光谱成像仪-微光型地理定位辐射定标

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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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一种星载降水测量雷达和地基天气雷达的频率修正方法

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气象学报 2023年第2期81卷 353-360页

作者：吴琼仰美霖陈林尹红刚商建谷松岩许健民气象卫星创新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/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)北京100081 北京城市气象研究院北京100089

通过结合全球降水测量卫星(GPM)反演算法中用到的0℃层亮带模型以及米散射计算,生成了固态、液态以及混合相态3种降水情况下的散射函数查算表;通过与GPM实测数据的对比,验证了查算表的精度,表明散射计算的最大偏差小于0.5 dB。基于该查... 详细信息

通过结合全球降水测量卫星(GPM)反演算法中用到的0℃层亮带模型以及米散射计算,生成了固态、液态以及混合相态3种降水情况下的散射函数查算表;通过与GPM实测数据的对比,验证了查算表的精度,表明散射计算的最大偏差小于0.5 dB。基于该查算表,完成了星载Ku波段雷达到S波段雷达的频率修正。对散射函数的分析表明:Ku波段到S波段的频率修正取决于相态以及谱参数(D_(m))。其中,液态降水的频率修正量以负为主,最大不超过-3 dB。混合相态降水的频率修正量随着0℃层亮带高度的不同差异非常明显。固态降水的频率修正在不存在0℃层亮带时均为正,存在0℃层亮带时则随着温度的变化而显著变化。该方法可用于实现星、地不同波段雷达之间的频率修正,为星载雷达探测精度的一致性检验提供有效支撑。

关键词：全球降水测量卫星亮带米散射查算表频率修正

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2015~2021年景洪市PM_(2.5)的传输路径及潜在源区

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中国环境科学 2022年第11期42卷 5023-5035页

作者：刘旭艳韩秀珍梁林林朱琳国家卫星气象中心(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许健民气象卫星创新中心北京100081 国家环境保护大气复合污染来源与控制重点实验室北京100084 中国气象科学研究院大气化学重点实验室北京100081

分析2015~2021年景洪市大气污染特征,识别日均PM_(2.5)浓度超过国家空气质量二级标准所在月(超标月).利用混合单粒子拉格朗日积分轨迹模型计算景洪市PM_(2.5)超标月的逐日72h后向轨迹,并结合景洪市PM_(2.5)浓度,通过聚类、潜在源区贡献... 详细信息

分析2015~2021年景洪市大气污染特征,识别日均PM_(2.5)浓度超过国家空气质量二级标准所在月(超标月).利用混合单粒子拉格朗日积分轨迹模型计算景洪市PM_(2.5)超标月的逐日72h后向轨迹,并结合景洪市PM_(2.5)浓度,通过聚类、潜在源区贡献因子和浓度权重轨迹因子等分析方法,识别景洪市日均PM_(2.5)超标月的主要传输路径和潜在源区.结果表明:景洪市2~5月为日均PM_(2.5)超标月;景洪市2~5月PM_(2.5)的传输主要来自其西向、西南和南向,且中短距离和低空传输对应高PM_(2.5)浓度;景洪市PM_(2.5)源区主要位于缅甸中部、老挝西北部和泰国北部;通过归一化处理浓度权重轨迹因子可知,景洪市2~5月PM_(2.5)传输的源区主要来自缅甸,贡献41%~50%,其次为泰国和老挝,分别为21%~27%和5%~12%.基于2015~2021年2~5月中南半岛火点数分布及与景洪市PM_(2.5)浓度相关性分析,进一步揭示影响景洪市PM_(2.5)的主要排放源为缅甸生物质开放燃烧.研究可为景洪市建立跨境区域联防联控措施以及未来气候变化研究提供指导.

关键词： PM_(2.5) 景洪市聚类分析潜在源区贡献因子浓度权重轨迹

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中国首颗降水测量卫星(风云三号G星)的探测能力概述与展望

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暴雨灾害 2023年第5期42卷 489-498页

作者：谷松岩张鹏陈林商建张宏伟林曼筠朱爱军贾树泽尹红刚孙逢林徐寒列王皓飞李路吴琼郭杨窦芳丽武胜利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 国家卫星气象中心北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 上海航天技术研究院上海201109

2023年4月16日09时36分(北京时)中国首颗降水测量卫星—风云三号G星(FY-3G)成功发射,本文在介绍风云三号降水星技术特征的基础上,着重分析FY-3G降水探测能力及在暴雨监测中的应用前景。结果表明:卫星轨道高度407 km、倾角50°,装载... 详细信息

2023年4月16日09时36分(北京时)中国首颗降水测量卫星—风云三号G星(FY-3G)成功发射,本文在介绍风云三号降水星技术特征的基础上,着重分析FY-3G降水探测能力及在暴雨监测中的应用前景。结果表明:卫星轨道高度407 km、倾角50°,装载了Ka/Ku双频降水测量雷达、微波和光学成像仪的FY-3G卫星,可对影响中国大部分地区的台风、暴雨、强对流等灾害性天气系统三维结构进行探测。FY-3G在设计层面上,降水探测能力与目前美国第二代全球降水测量计划(GPM)核心星(GPMCO)相当,在载荷类型、数量、通道设置等方面优于GPMCO卫星。FY-3G业务运行后将与风云三号上午、下午和黎明星等其他极轨气象卫星以及风云高轨静止卫星组成风云降水探测星座体系,提升风云卫星星座的降水总体探测能力,为气象防灾减灾提供更强的基础支撑。

关键词：风云三号降水星降水探测能力双频降水测量雷达地面应用系统

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