HJ-1B卫星海表温度定量反演算法研究

摘要

海表温度是一个重要的水文、气象参数,它影响着海、陆、气之间的热量交换,是诸多研究领域不可或缺的基础资料。海表温度的精确定量反演将推动海洋灾害监测预报、全球气候变化和全球碳平衡等诸多领域的发展。因此,利用卫星遥感影像资料进行海表温度的反演已成为目前遥感定量研究中的热点之一。
　　 本文介绍了热红外遥感的基础理论,包括各种电磁波辐射原理、热红外遥感的基本概念及热红外波段海表温度定量反演的理论基础,对现有卫星热红外通道海表温度反演方法,尤其是具有较高热红外通道空间分辨率卫星的海表温度反演算法做了较为详尽的描述,针对我国2008年9月发射的自主研发环境与灾害监测预报小卫星星座(HJ-1A和HJ-1B星)中HJ-1B星的特点,利用我国北部实验海区(黄渤海)HJ-1B卫星热红外波段遥感影像,基于同步实测海温数据对海表温度定量反演的单窗算法进行了改进与简化,订正已有的以模型化数据建立的大气透射率和大气平均作用温度估算方程。将得到的HJ-1B卫星海表温度定量反演算法模型用于实际海表温度反演实验,反演结果与卫星同步实测海温数据的对比表明:本研究算法反演结果与现场同步实测海表温度对比平均误差小于0.1℃。该研究填补了目前国内外基于实测数据的HJ-1B卫星海表温度反演应用研究的空白,为今后HJ-1B卫星海表温度定量反演的业务化应用奠定了一定基础。

目录

文摘

英文文摘

引言

1 绪论

1.1 热红外遥感基础理论

1.1.1 热辐射基本定律

1.1.2 海表温度反演基本概念

1.1.3 热红外波段海表温度反演原理

1.2 选题依据与研究意义

1.3 国内外研究进展

1.3.1 现有卫星热红外通道SST反演方法

1.3.2 高空间分辨率卫星数据海表温度反演算法

1.4 论文的研究思路

1.4.1 问题的提出

1.4.2 模型的建立

1.4.3 模型精度的检验

1.5 主要工作与成果

1.5.1 主要工作

1.5.2 主要成果

2 研究区概况、数据获取与预处理

2.1 研究区概况

2.2 数据获取与预处理

2.2.1 现场实测海温数据

2.2.2 HJ-1B卫星遥感影像数据

2.2.3 大气气柱水汽含量数据

2.2.4 研究方法

3 NMEMC/HJ-1B卫星海表温度定量反演算法模型的建立

3.1 NMEMC/HJ-1B反演算法建立的基础

3.2 NMEMC/HJ-1B反演模型的建立

3.2.1 单通道温度反演算法的简化

3.2.2 大气透射率及大气平均作用温度估算方程的修订

3.3 NMEMC、HJ-1B卫星海表温度定量反演算法模型

4 算法模型的应用及实测验证

4.1 算法模型的应用

4.2 算法模型的实测验证

4.3 精度验证评价

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢