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2014年全国卫星应用技术交流会

2014年全国卫星应用技术交流会

  • 召开年:2014
  • 召开地:青岛
  • 出版时间: 2014-05

主办单位:中国气象局;国家卫星气象中心;山东省气象局

会议文集:2014年全国卫星应用技术交流会论文集

会议论文
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  • 摘要:为了探讨以蒸散发为基础的作物需水量情况,便于为农业生产提供数据支持,利用风云三号、风云二号气象卫星数据,结合自动站气象数据,基于改进的SEBS模型对山西省进行作物需水量研究.结果表明:监测结果总的分布较符合实际旱情状况,山西省2012年3-9月日均作物需水量最大值出现在春季的5月份.将山西分为晋东南、中西部、晋东北3个区后发现:晋东北和中西部的日均作物需水量变化趋势相近,均表现为单峰型,最大作物需水月均出现在5月,晋东南则表现为双峰型,最大作物需水月出现在5月和7月.春季中西部的作物需水量远高于晋东北和晋东南地区,可见山西省作物需水量普遍以春季最大,其中尤以中西部突出,晋东北相对最低,通过作物需水量研究对山西省农业生产具有一定的指示意义.
  • 摘要:利用橡胶林第一蓬叶变色—稳定期环境遥感影像作为遥感信息源,根据橡胶林这一时期特有的影像特征,通过监督分类方法实现对西双版纳橡胶种植分布区信息的提取,解决了监督分类时树龄、品种和耕作制度造成的光谱差异问题;监督分类前利用NDVI阈值对非提取目标进行剔除,有效减少了分类数和工作量.分析表明,本次提取精度达到97.6%,较好地反映了西双版纳橡胶种植分布情况,同时对国产卫星的推广应用具有良好的示范作用.
  • 摘要:研究分析了垂直分布、粒径分布和吸湿增长三个影响因子及其组合对星地协同监测地面细颗粒物(PM2.5)的敏感性.以广州为例,使用影响因子及其组合对2010年全年的MODIS气溶胶光学厚度(AOD)资料进行订正,与时空匹配的地基实测PM2.5质量浓度数据对比和分析.研究表明,两者的直接相关性很低,相关系数(R)仅有0.147.单个因子订正的效果有限,其中粒径因子的敏感性最高.组合因子中,垂直及粒径订正的效果最好,敏感性最高,R达0.516,效果最佳.
  • 摘要:利用2012年4月1日-2013年7月31日地面观测资料及FY-2静止气象卫星1小时间隔的1°×1°云分类、相当黑体亮温TBB资料,按照不同天气类型进行背景统计和个例分析,探求卫星数字云分类、TBB产品与天气现象、云状之间的对应关系.结果表明:人工观测云状具有一定的局限性,不同天气现象观测数据与产品一致率不同.不同天气过程、不同阶段云分类产品与实况差别较大.云状自动识别工作中,可以以卫星中心提供的云分类产品为主,结合TBB资料和天气现象做订正:当TBB<240K时,且变率从负极大值向正值转变时,或者由负极大值向0转变时,有雷暴活动,云状为积雨云;TBB在240~260K之间,为稳定性降水时考虑为层积云或高积云;降雪时可限定为高层云或雨层云.
  • 摘要:地物特性参数遥感的定量化水平与下垫面反射率反演的准确性密切相关.本文针对卫星遥感反演下垫面反射率问题,建立了下垫面反射率反演误差与卫星遥感测量误差、大气校正误差的定量关系模型.分析了各误差因子在下垫面反射率上的响应特性(尤其是低反射率下垫面),提出从误差放大角度,首先需要控制卫星遥感测量误差和大气向上反射率校正误差,其次是大气向下和向上透过率校正误差,而大气向下反射率校正误差影响不大.针对多种典型下垫面,详细分析了下垫面反射率反演误差随各种误差因子、大气状况和下垫面条件的变化.就中国气象卫星、海洋卫星和环境减灾小卫星装载的多种光学成像遥感器的辐射定标精度对下垫面反射率反演精度影响进行了评估.论文建立的误差分析模型和分析结论可以为卫星光学成像遥感器定标精度和大气校正方案的确定以及各自的应用性能评价等提供支持.
  • 摘要:针对草原火灾过火面积大,常规手段难以快速获取火灾影响损失信息,如草产量损失、社会经济损失等,笔者通过研究分析多源卫星数据的特点,结合实际工作,提出了以卫星遥感为主,结合社会经济数据的基于多源卫星遥感草原火灾损失快速评估方法.该方法的主要思路是:基于HJ-1数据,计算过火草地植被覆盖度,建立于FY-3数据的统计回归关系,确定过火区草地实际覆盖面积;选择徐斌等人建立的卫星遥感草产量关系模型,利用卫星遥感过火区范围,计算草产量损失;利用社会经济统计数据,评估受灾牲畜量和受灾人口数.rn 利用上述方法,对发生在内蒙古自治区锡林格勒盟东乌珠穆沁旗2012年10月5日草原火进行了火灾影响损失评估,同时利用资源一号02C对2012年4月19日呼伦贝尔盟新巴尔虎右旗草原火进行过火面积判识精度验证.经地方核实,认为该模型估算草场火影响结果与当地草原监理部门的估算结果十分接近,FY-3气象卫星和环境减灾星提取的过火区矢量与高分辨率的资源一号02C卫星提取的过火区边界基本一致.
  • 摘要:本文尝试利用FY-3卫星微波湿度计(MWHS)资料和贵州地面区域站降雨资料,分析了2013年5月24-25日贵州山区出现的一次强降水的云团特征和强降水区的微波亮温(水汽)垂直结构,进而初步统计了FY-3资料与山区3~6h降雨量关系,结果表明,强降雨量与FY-3卫星资料的微波资料有较好的相关性,对短时强降水具有一定的预警意义,同时也为利用FY-3微波资料进行降水量的估计提供依据.
  • 摘要:采用FY-2卫星资料、雷达资料、NCEP再分析资料和常规观测资料,对2013年春季两次东移西南涡影响过程中的云系、雷达回波演变和环境场特征进行了分析,结果表明:两次西南涡形成都伴随有高原槽东移和高原东侧偏南急流增强,高原槽东移、冷暖平流发展对低涡形成和发展起重要作用.低涡云系在结构形式上经历了暖锋云系向叶状云系转变.随着低涡云系后部干区增大,叶状云系形成典型的"S"形后边界,雷达回波上"人"字形回波形成.低涡云系的结构形式和边界形状,对急流发展和低涡东移、低槽的位置有指示作用.受低涡影响,降水可分为两个阶段,第一阶段为低涡暖区降水,对流云团表现为反气旋弯曲暖锋云系,第二阶段中层干冷空气下沉加剧,干湿气团交汇形成西南—东北向带状冷锋云系,冷锋云系降水从西到东影响.低涡云系的西南部,红外亮温和雷达回波对应关系较好,强降水出现在上风方向亮温低值中心和梯度大值区附近,低涡云系东部和东北部对应关系差.
  • 摘要:利用Shepard技术将2012年和2013年5-9月共10个月内中国东部地区站点观测分钟降水进行内插,构筑中国东部地区0.05°经纬度格点上的分钟降水分析场,利用该分析场分析了视差订正与否对FY-3B/MWRI反演降水精度评估的影响,并评估了视差订正后卫星反演降水的精度.结果表明:分钟降水分析场精度可靠,可以用于FY-3B/MWRI反演降水的精度检验评估工作;对FY-3B/MWRI反演降水的位置做了视差订正后,FY-3B/MWRI反演降水与地面观测降水更加接近;FY-3B/MWRI判别有无降水的能力与有无降水阈值呈线性关系,但对强降水的判识能力随强降水阈值减小,且对35mm/h以上的强降水没有判别能力;存在高估弱降水,低估较强降水的现象,且系统误差随降水强度呈线性增加;随机误差与降水强度基本呈线性增长趋势.
  • 摘要:亚洲夏季风暴发前,西北太平洋、孟加拉湾热带气旋(风暴)和南亚高压是活跃在热带和副热带地区两个非常重要的天气尺度和行星尺度的系统.研究这两个系统活动对亚洲夏季风暴发的影响可以加深对亚洲夏季风暴发动力过程的认识,有助于更好地预测夏季风的异常暴发.rn 本文通过个例分析和数值试验的方法分析了西北太平洋热带气旋强降水潜热释放对南亚高压非对称不稳定发展的影响以及南亚高压不稳定发展触发孟加拉湾风暴生成进而影响孟加拉湾夏季风暴发的动力过程.得出了以下结论:rn (1)亚洲夏季风暴发前西北太平洋热带气旋活动能够激发南亚高压不稳定发展rn 亚洲夏季风暴发前西北太平洋热带气旋活动带来的强降水潜热释放能够显著改变对流层高层反气旋强度和中心位置.这是由于热带气旋强降水潜热释放所产生的水平非均匀加热能够在热源区北部激发出负涡度中心,使高层反气旋中心出现在加热区域上空偏北的位置;还由于受负行星涡度平流的影响,在加热区域的西部也出现位势高度增加,该波动为强迫定常波.热带气旋消失、潜热加热停止后,前期加热区域北部上空的高压脊随着西风带东移,西风带内槽脊加强,在其东部正行星涡度平流和西部负行星涡度平流的共同作用下,南亚高压中心西移到中南半岛上空,该波动为自由Rossby(罗斯贝)波.rn (2)南亚高压不稳定发展对孟加拉湾风暴发展和夏季风暴发的触发作用rn 受西北太平洋热带气旋潜热释放以及由此引发的行星涡度平流的影响,对流层高层反气旋出现不稳定发展.热带气旋消失、潜热加热停止后,随着高压中心西移,高压西南侧的高空辐散也移动到孟加拉湾东南部和中南半岛南部,为孟加拉湾风暴的生成提供了高空抽吸条件.同时,随着南亚高压的演变,高压南侧形成的一条高位涡带沿着西风带不断西伸,与之相对应的高层正涡度平流有利于其下方上升运动发展.当该高位涡带西移到达孟加拉湾东南部时对风暴的发展起加强作用.另外,受南亚高压非对称不稳定发展的影响,中纬度西风带内也出现一次明显的槽脊活动,我国中东部、南海、中南半岛中部和孟加拉湾先后出现一支强东北转偏东风,有效地增强了孟加拉湾东南部对流层低层的切变气旋涡度.在冷空气活动造成的偏东气流、前期孟加拉湾南部赤道附近维持的偏西气流、南亚高压西南侧强高空辐散和高位涡的共同作用下,孟加拉湾夏季风暴发性涡旋或风暴逐渐生成.风暴加强北上进一步促使了副热带高压带在孟加拉湾东部断裂以及孟加拉湾夏季风的暴发.
  • 摘要:利用CE-318太阳光度计对MODIS C5产品在西安地区的适用性进行验证,表明:西安地区C5产品与CE-318太阳光度计反演的气溶胶光学厚度具有较好的一致性,相关系数达到0.97,误差在Δτ=±0.05±0.15τ内的样本占总数的68.6%,满足NASA设计要求,反演数值可以用于气候变化和区域大气污染研究.同时利用NASA-MODIS网站提供的2000-2010年C5版本MODIS气溶胶产品,分析了气溶胶光学厚度和小颗粒气溶胶对总光学厚度贡献两个参数的多年变化特征,得到:沙尘粒子和人类活动产生的细粒子是关中盆地气溶胶的主要来源,关中地区特殊的地形和盛行风向,使得气溶胶粒子在边界层的水平扩散受到抑制,在东部出现堆积,气溶胶光学厚度分布呈现东高西低的趋势,高值中心主要分布在西安、渭南南部,为自然成因的粗粒子气溶胶和人类活动产生的细粒子气溶胶共同贡献,关中西部多年处在气溶胶光学厚度的低值区,主要为人类活动产生的细粒子气溶胶;关中不同地区AOD时间序列变化存在差异,关中西部地AOD近10年呈现波动下降趋势,关中中部和东部则呈现波动中增加的趋势;关中地区自西向东AOD贡献中粗粒子的比重逐渐加大,近10年关中地区细粒子气溶胶粒子污染有逐年加重的趋势,其中东部城市尤为明显.
  • 摘要:利用阿勒泰地区2010-2012年冬季(11月-次年2月)三类积雪数据:风云三号微波成像仪(FY-3/MWRI)反演的雪深数据、美国人机交互式多仪器冰雪制图系统(IMS)积雪面积数据、阿勒泰及周边地区实测雪深数据,进行积雪深度的反演研究.通过结合三类积雪数据的各自优势,建立修正模型,最终得到较准确的研究区雪深数据.同时通过编程实现了相应模型的操作平台,为今后研究区积雪业务化监测做好了准备.结果表明,模型提高了FY-3/MWRI数据反演阿勒泰地区积雪深度的准确性,改善了FY3/MWRI数据在阿勒泰地区雪深反演偏低的缺点,使微波与实测平均雪深误差由修正前的21.7~12.1cm缩小为修正后的3.7~1.5cm.
  • 摘要:利用卫星遥感监测到的2009-2011年期间巢湖蓝藻暴发实况,结合统计发生日的湖区周边合肥、巢湖两气象站的气象观测资料,进行巢湖蓝藻暴发气象因子分析.结果表明,合适的地表气温(日平均气温均在14~31℃之间)、风速较小(非静风)、充足辐射以及少降水是诱发巢湖蓝藻暴发的主要气象条件.选择温度、降水、风速、日照等4个参数来构建巢湖蓝藻暴发的气象因子和量化指标,用于巢湖蓝藻的发生、持续、恶化、消亡趋势预测,效果良好.
  • 摘要:大气CO2浓度的增加导致气候变暖已成为共识.然而如何能够连续获得CO2的全球时空分布和变化特性并进一步了解全球碳循环及其源和汇的空间分布,仍然是科学工作努力探索的科学问题.目前,高光谱遥感技术成为大气温室气体探测的一门新兴的研究手段,它可以得到大尺度、长时间序列的温室气体的时空分布特征和变化趋势,可以弥补地面站点测量的缺陷,作者利用SCIAMACHY的高光谱数据,及WFM-DOAS算法反演了黄渤海区域的CO2浓度.反演数据与同期国外的数据相比较,CO2浓度数据小3%左右.研究结果表明高光谱数据有利于CO2浓度反演.本文的反演试验结果表明,基于WMF-DOAS算法开发的高光谱二氧化碳反演算法具有较好的二氧化碳的反演能力。但是,反演的二氧化碳结果总体上比地面观测结果略偏低。这可能由于大气辐射传输受到多种成分的影响,这给二氧化碳反演带来了不确定因数。同时在反演方法的开发初期,反演算法对大气成分影响因素处理不够完善。大气二氧化碳反演方程一般情况下,是一个病态的矩阵。这为反演带来了解的不稳定和不确定性。反演算法中的误差矩阵对反演结果有很大影响,这方面的结果还需要进一步改进。
  • 摘要:本文利用2010-2012年间的ASCAT风场资料同南海北部的浮标、海上平台自动站的风场数据进行了对比分析.初步研究结果表明:观测得到浮标站和海上石油平台站点的风场以东北风居多,在该风向下,浮标站和石油平台观测的风向往往大于ASCAT观测;在东南风,或者偏西(包括西南西北风时),ASCAT观测的风向值往往略微偏大;而从风速的观测对比来看,两种观测的风速较为相当,平台的观测略有偏大.ASCAT观测风场同石油平台测量风场之间的风速和风向的均方根误差分别为3.83m/s,83.82°.在台风"天兔"发生期间,将ASCAT风场与台风风场的对比表明,二者在风速和风向上的的均方根误差分别为1.90m/s,36.21°.此过程中ASCAT得到的风场主要以东北到东风为主,风速大多为5~15m/s;在风速介于0~10m/s之间时,ASCAT风场较日本精细化数值预报起报场偏东;在风速介于10~20m/s之间时,ASCAT风场则更易偏北.
  • 摘要:利用风云三号搭载的紫外臭氧总量探测仪(TOU)和国际同类卫星的臭氧总量数据对1979-2011年北半球春季臭氧特征进行了分析,发现北极臭氧年际变化显著,它与平流层温度变化一致(相关系数为0.75).北极臭氧损耗异常强弱年的月均和日变化特征有明显差异,春季北极臭氧损耗强年有明显的化学损耗过程(1997年和2011年),而弱年化学作用影响不明显(1999年和2010年).损耗弱年的日变化型在不同年份特征不同,它的臭氧变化可能更多受天气过程的影响.综合分析北极涛动、极涡和平流层温度等大气环流背景场的变化,表明春季北极臭氧强弱受大气环流变化影响.北极涛动指数正位相,极涡偏强偏冷,北极臭氧损耗异常偏高.北极涛动指数负位相,极涡偏弱偏暖,北极臭氧损耗异常偏低.
  • 摘要:使用FY-2卫星红外通道数据和西宁雷达数据,对青藏高原东部典型局地暴雨过程进行云团分析:针对测站上空7×7像元范围的云团进行云顶温度变化等相关分析,对关键四省范围内的云团进行识别、追踪和对流云团参数计算,对暴雨云团的雷达回波特征也进行了分析.主要结果表明:7×7像元范围红外各通道的云顶温度变化趋势一致.云顶温度梯度峰值和其变化率对强降水最有预报意义,二者均出现在强降水之前,峰值次数为1~2次;对流云团的识别追踪方法更为简单有效;高原东部暴雨云团均为β中~α中尺度,水汽柱深厚但强度比低海拔地区更弱,若对流云团空间参数位置靠近测站的距离小于15个像距时降水将在几个小时内产生;暴雨云团在雷达回波图上表现为强降水超级单体风暴特征,并且,回波顶高峰值(及顶高梯度)与云顶温度谷值(及云顶温度梯度峰值)、垂直累积液态水含量峰值与水汽通道云顶温度谷值的对应关系很好.本研究结果对高原强对流云团的识别、跟踪及短时降水预报等具有重要参考价值.
  • 摘要:介绍近几年武汉中心气象台利用风云气象卫星资料在暴雨监测预报中应用的研究成果.经过相关项目的研究,建立了以风云气象资料为主,结合常规观测资料和数值预报产品等,以网页形式的风云系列卫星资料的暴雨监测预报业务系统,定量监测和预测暴雨的发生、发展,为预报人员提供一个集暴雨云团各类特征参数、暴雨0~3h临近预报、暴雨0~6h短时预报、暴雨预警(12h)等产品为一体的业务应用平台.结果表明,该平台对于暴雨的临近和短时预报有一定的指导作用.
  • 摘要:利用FY-2E静止气象卫星云图结合FY-3极轨气象卫星、天气雷达和常规天气资料对2012年6月9日发生在黑龙江省中部地区的雹暴云团进行分析,该雹暴云团所经之处出现了大冰雹和下击暴流.本文分析雹暴云团产生的大尺度环流形势;卫星云图上的雹暴云团中尺度环境场及环境特征:水汽图上的水汽带明显,暗区表明下沉气流,冷锋、干侵入为触发条件,云区面积的迅速增长促进对流单体合并形成对流云团;出现卷云砧和暖"V"型,观测到与雷达图窄带回波相对应的弧状云线.冰雹发生在云顶温度梯度最大的地方.
  • 摘要:本文以武汉市为研究区域,选用EOS/MODIS卫星数据,反演武汉市城镇用地地表温度和植被覆盖度;并分析它们之间的空间变化特征,以及植被对武汉市热岛效应的影响.结果表明:武汉市热岛和植被覆盖度具有明显的城郊分布特征,热岛区对应的地区植被覆盖度低,非热岛区对应的地区植被覆盖度相对较高.武汉市城镇用地的地表温度与植被覆盖度呈显著负相关对数关系,在地表属性相同的情况下,随着植被覆盖度的增加,地表温度逐渐降低.当植被覆盖度大于某一定值时,地表温度变化趋于平缓.初步计算表明,武汉市城镇用地规划时,城区植被覆盖度不应小于53%,才能发挥植被最大的降温效果,有效缓解城市热岛效应.
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