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行业专项成果综述-青藏高原复杂下垫面对卫星光谱/微波信号及其反演参数影响的研究

发布者:张岳   来源:   发布时间:2019/3/18 16:32:36   标签:   浏览次数:6978

项目编号GYHY201306077

研究周期2013年1月-2015年12月

国拨经费120万元

项目负责人】傅云飞

项目骨干成员】马明、刘奇、仲雷、衡志炜、陈逸伦、董立新

项目承担单位中国科学技术大学

项目协作单位】国家卫星气象中心

主要研究成果

建立了风云三微波成像仪(MWRI)和可见光红外扫描辐射计(VIRR)的匹配融合算法,研发了相应的软件包(MCR-USTC)。由于卫星搭载的微波成像仪的探测空间水平分辨率粗(通常由高频的5公里至低频的50公里),而光谱扫描仪(可见光红外扫描仪)的空间水平分辨率高(通常1公里或2公里左右)。获得高分辨率的微波与光谱遥感的匹配信号,便可以充分利用微波信号、可见光及红外信号各自的优势,进行云和地表的遥感。项目针对风云三搭载的微波成像仪(MWRI)和可见光红外扫描辐射计(VIRR)的探测结果,依据多信息匹配及融合概念及原理,建立了距离反比权重法(inverse distance weightedIDW),实现了在VIRR像元上获得MWRI各通道亮温的融合,误差分析表明MWRI各通道亮温降尺度到计算分辨率(即VIRR的分辨率)时,低频通道误差小于1K、高频通道误差小于3K,原始信号未产生不合理的改变。

建立了青藏高原晴空与云区的微波结合光谱的识别算法,研发了相应的软件包(MCR-USTC)。由于青藏高原上的雪盖和冰盖常常反射太阳短波辐射,在卫星搭载的可见光通道产生高反射率,且在红外通道也产生低辐射亮温,因此卫星光谱仪器常常误判青藏高原上雪盖和冰盖为云区。针对上述难题,我们利用前面已经获得的微波和光谱匹配数据中的微波低频通道对云具有一定穿透性的特点,我们借用美国的SSM/I地表温度的反演算法,获得青藏高原地表温度(简称微波地表温度),然后通过比较微波地表温度与VIRR热红外通道辐射亮温的差异,有效地识别了青藏高原晴空区和云区,然后还利用光谱信号识别雪和云相态,从而提高了目前青藏高原云和雪的识别能力。

成果应用情况

    该项成果在兰州中心气象台、安徽省观测网络处中心进行了研究试验,结果表明该软件包对区域和局地的天气预报提供了一定的技术支持,受到科研人员和业务人员的欢迎。

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