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2015年全国卫星应用技术交流会

2015年全国卫星应用技术交流会

  • 召开年:2015
  • 召开地:成都
  • 出版时间: 2015-05

主办单位:中国气象局;国家卫星气象中心;四川省气象局

会议文集:2015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:根据2010-2014年风云2号(FY-2)和风云3号(FY-3)气象卫星资料,结合雷达资料、常规观测资料和数值预报产品等,利用多阈值法、面积重叠法进行了湖北省暴雨云团的识别跟踪和临近预报方法研究;利用配料法进行了湖北省6小时暴雨短时预报方法研究.建立了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,定量监测和预预暴雨的发生、发展.2014年应用检验结果表明,该系统对于湖北省暴雨的监测和预报有指导作用.
  • 摘要:对热带气旋的中心进行定位是预测其未来路径的基础.提出了一种基于椭圆拟合模型的全自动客观方法来代替传统的基于螺线拟合的方法以实现热带气旋的中心定位.该方法包含了梯度方向融合,椭圆线段选取,椭圆中心聚类以及气旋中心确定几个步骤.采用卫星红外图像的实验结果表明,提出的椭圆拟合定位方法与中国气象局发布的热带气旋最佳路径数据集在经度和纬度方向的偏差均值小于0.12度,为热带气旋中心定位提供了客观准确的参考.
  • 摘要:在高空槽引导西北涡东移的环流背景下,受低涡切变线附近β中尺度强对流云团影响,2013年7月9日夜间,山西省东南部发生了一次暴雨-大暴雨天气过程.本文利用ADAS(ARPS Data Analysis System)综合云分析系统,将地面报文资料和静止卫星云顶亮温数据加入到WRF中尺度模式中,通过对此次暴雨过程的数值模拟和敏感性试验,分析融合卫星云顶数据对水汽初始场的改进效果,探讨利用卫星资料提高定量降水预报的可能性.试验结果表明:融合卫星云顶数据改善了模式24 h降水预报效果,有效减少强降水的空报,显著提高暴雨以上强降水的预报效果.进一步分析表明:融合卫星云顶数据后,模式可以获取中小尺度系统信息,捕捉β中尺度强对流云团;模式较好反映出实际湿度场的中尺度特征,有效加强对降水有重要影响的高湿区的分析,散度场等能够快速协调适应;模式更加有效地预报出未来3h内降水模态的变化和移动,显著改善强降水的临近预报效果.
  • 摘要:利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、FY-2C卫星资料及CINRDA/CB多普勒雷达产品,分析2010年7月10日发生在山西的一次强对流天气,结果表明:在冷涡发展过程中干侵入在水汽图像上特征明显:干侵入与300 hPa冷涡后部下沉运动相对应,冷涡头部白亮区都与高比湿区相对应;干侵入对应的400~200 hPa高度上位涡为正值且都为高位涡区.500 hPa高度上绝对涡度高值区走向、范围和强度变化与冷涡有很好对应关系,干侵入对冷涡的发生、发展起着至关重要作用,为冷涡发生发展提供了动力条件;当干侵入表现为狭窄干黑带时,多普勒雷达上零散回波将会继续发展加强,在日常业务中应该用多普勒雷达与卫星水汽图像相结合的方式判断强天气影响区域及强度.
  • 摘要:基于COADS、ECMWF、NCEP、GPCP_GPI、SSM/I_EMISS、SSM/I_SCATT、TRMM PR和TOPEX-TMR等8种海洋降水数据产品,对比分析了各海洋降水空间分布特征和月际变化特征.结果表明:全球海洋降水大尺度空间分布格局上非常相似,能够很好地反映海洋上5个主要降水带(赤道辐合带、南太平洋辐合带、南大西洋辐合带、北太平洋雨带和北大西洋雨带)的空间分布.5°~10°N是海洋上降水量最多的区域,并以此为中心呈近似对称的方式向两极递减.在南北半球的中纬度(10°S、35°N)和高纬度(40°S、60°N)附近形成两个降水量明显增加的区域.不同方式获得海洋降水量在月平均数值中的变化程度存在很大差异,其中COADS数据月平均降水量变化范围较大,CPCP_GPI、TRMM_PR和TOPEX-TMR的遥感反演数据变化幅度最小.
  • 摘要:蒸散发(ET)是地表能量与水量平衡的重要分项,是水文循环的一个重要组成部分,准确地估算出区域蒸散发量可以为实现流域水资源的有效管理和真实节水提供科学依据.本文基于MODIS遥感数据产品,结合气象台站的观测数据及相关专题图,应用SEBS遥感模型估算了北京地区2006-2008年三年的地表蒸散量,对其在典型下垫面上的结果做了验证比较,并简单分析了其时空分布特征,结果与实际状况是相吻合的,说明该模型应用在北京地区的遥感监测ET是切实可行的.
  • 摘要:本文以安徽的国家级气象台站为研究对象,发现城市台站的气温及其增温率明显高于参考台站,部分台站区域代表性受到了城市化较大的影响.然后利用多时相的遥感数据对土地利用类型(LUT)和地表温度(LST)进行了精细解译和反演,得知城建用地是影响台站周围热环境分布的主体.此外,台站搬迁对气象台站热环境的改变有重要的影响.因此,控制台站周边的城建用地的规模和布局是改善台站热环境以及提高台站观测的区域代表性的重要举措.
  • 摘要:本文通过建立AVHRR Level 1B的观测量与同时进行观测的MODIS的AOD产品的对应关系,利用多元回归的数学算法进行AVHRR陆地AOD的反演.以2008-2011年的匹配数据作为回归样本获得多元回归系数,再将此系数应用到2003-2007年AVHRR中国陆地地区(15°~45°N;75°~135°E)得到了AOD的时空分布,结果表明其空间分布特征合理.将反演结果与同期的Aqua/MODIS及AERONET的AOD对比分析得到,AVHRR和MODIS的AOD的月变化趋势具有很好的一致性,北京地区、长三角、珠三角、四川盆地等气溶胶重污染区的AOD月均值的相关系数在0.8以上.北京、香河、香港、兴隆等AERONET的观测值与AVHRR反演的AOD的相关系数也在0.6以上.
  • 摘要:选定华北和黄淮为检验区域,利用地面观测总云量资料对FY-2E总云量反演产品进行检验和评估,结果表明:2013年FY-2E总云量反演产品的数值较地面观测总云量的数值明显偏小,其中京津冀和山东西部地区差别最大.2013年5-8月总云量定量检验结果显示FY-2E总云量反演产品中晴云准确率较高,可达到70%以上,但对分级云量的判断识别能力较弱,尤其对阴天的判断准确率最低,仅为5%;FY-2E总云量判断各级云量偏弱率远远高于其准确率和偏强率,尤其对阴天的判断,几乎完全偏弱.两种总云量产品存在高相关性和高偏差,即FY-2E总云量反演产品与地面总云量观测产品的趋势一致,但系统误差较大,在实际使用时考虑二者的相关特征进行适当订正是有效的.
  • 摘要:基于在水汽吸收波段,云的反射率主要依赖于云粒子大小的原理,利用SBDART辐射传输模式和FY-3A极轨气象卫星可见光红外扫描辐射计(VIRR)的通道3(3.7 μm)、中分辨率光谱成像仪(MERSI)的通道6(1.64 μm)和通道7(2.13 μm)所提供的探测数据进行了水云有效粒子半径的反演比较.发现,1.64μm、2.13 μm和3.7μm三个通道均能定量反演有效粒子半径的大小,其中1.64 μm、2.13 μm通道对大粒子的敏感性较高,3.7 μm通道在光学厚度较小时敏感性好.最后,利用三个通道的反射率及有效粒子半径反演产品分析了污染对海洋层积云微物理结构的影响,并与MODIS有效粒子半径产品进行比较,具有较好的相关性.
  • 摘要:利用1998-2013年热带降雨测量计划卫星(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM)3B43月降水量产品与新疆区域所有105个国家站的降水观测结果,通过统计分析分别在年、季和月尺度上进行验证.结果表明:TRMM 3B43估算的年降水量在新疆地区与实测降水具有很高的一致性,平均偏高5.29%;TRMM 3B43与气象站点的季尺度降水数据拟合优度较高,各季拟合优度差别不大,相关系数均在0.7以上,呈现出春、秋季节降水低估,夏、冬季节降水高估现象;TRMM 3B43的月数据与站点实测降水数据拟合优度R2=0.5628,相关系数R=0.75,表明两者之间相关性显著,数据精度较高,其中拟合效果最好的是11月(R2=0.62),最差的是6月(R2=0.45);就单个站点而言,大部分站点相关系数较高,误差较小,但塔什库尔干、米泉、阿克达拉、阿拉山口、鄯善、温泉、于田等站相关系数较低,误差相对较大,分析各站点的相对误差可知,大部分站点(60%)相对误差在±30%以内,整体拟合相关系数达到0.81.说明TRMM降水数据与台站实测降水一致性较好,但TRMM降水产品在时间和空间上具有一定的偏差,具体使用中需要进一步订正.
  • 摘要:利用2013年FY-2D/E静止卫星反演云参数,结合吉林省55个地面自动气象站降水观测资料,研究了云参数在不同分档情况下与降水的关系,并选取与降水关系最密切的三种分档模式,给出人工增雨潜力区的范围.结果表明:FY静止卫星反演云顶高度、云粒子有效半径和光学厚度对降水都有一定的指示意义,绝大多数情况下有云但并没有降水形成;当云顶高度小于2.5 km时,发生降水的可能性很小,随着云顶高度的增大,其与云光学厚度和云有效粒子半径在不同分档组合下的云降水概率逐渐变大;当云顶高度大于7.5 km,云有效粒子半径大于20 μm且云光学厚度大于10时,云降水概率普遍都在30%以上,最大达到36%.该结果对于大范围降水落区的判断以及人工增雨潜力区的选择有较好的指示作用.
  • 摘要:运用FY-2E气象卫星多种时效与吉林省多部多普勒雷达拼图1小时QPE产品,结合吉林省观测站及加密自动站雨量资料、常规高低空观测资料等对2014年夏季发生在吉林省境内的几场暴雨天气进行了分析,结果表明:由于卫星、多普勒雷达QPE产品时空分辨率高、产品丰富和某些要素场变化较降水变化超前的优点,配合加密自动站雨量的实时降水资料.可以对暴雨的监测及短时临近预报预警有很好指示意义,产品的应用可为暴雨预警及时发布提供有效支撑,提高预警准确率,从而有效防止和减轻气象灾害.
  • 摘要:本文利用国家卫星气象中心风云-2系列卫星云反演产品和地面云观测资料,通过对比分析和统计检验,尝试建立总云量和云状自动分析技术,开发了测站总云量、云状自动分析反演系统,输出测站总云量和云分类分析产品,填补了测站云观测取消后造成的测站云量、云状观测记录空白,并生成MICAPS数据格式,方便预报业务人员应用.
  • 摘要:本文综合利用可见光云图定性判识、多光谱专题提取以及结合空气质量指数(AQI)、天气预报等进行的一系列的研究分析,初步构建了霾的判识指标,并分析2014年中国东部地区多个典型霾日FY-3/VIRR通道特征参数与AQI之间的关系,为雾霾形成机理、来源分析等研究及预报预警工作提供辅助依据,得到以下主要结论:(1)极轨卫星真彩色合成图为霾的定性判识提供了直接依据,通过与晴空云图的比较,能直观得了解霾的分布范围;(2)通过分析霾的波谱特征,利用可见光、短波红外以及热红外三个通道阈值,构建霾的判识指标,实现霾的初步判识,并对照真彩色合成图、空气质量指数(AQI)等辅助知识,用SMART里的魔棒工具,对不是霾的信息进行剔除.通过遥感手段开展霾的定量识别,对霾的分布有了更明确的提取,为雾霾形成机理、来源分析等研究及预报预警工作提供辅助依据,此外也进一步满足了公众和决策的需要;(3)利用通道数据对空气质量指数(AQI)进行判别分析结果表明,FY-3/VIRR通道数据对中度污染及以上级别的判识度较高,正确率约为68.1%,也就是说遥感图像对轻度污染的条件并不敏感.霾的专题提取也是主要针对中度污染及以上级别,对轻度污染反映效果欠佳.
  • 摘要:本文利用2000-2013年MOD13A3数据,基于遥感和地理信息系统技术,获取近14年甘肃河西归一化植被指数(NDVI)时序数据集.利用最大值合成法、趋势线分析、Hurst指数方法分析其时空变化;同时采用像元二分模型计算并分析了河西地区植被覆盖度.结果表明:2000-2013年甘肃河西地区植被指数整体上增加趋势明显;强持续性变化区域占整个河西地区面积最大,为18.1%,强反持续性变化区域仅占整个河西地区的0.2%;2013年高覆盖和中覆盖区域面积比2000年增加,低覆盖区域面积减少,整体上低覆盖区域向中、高覆盖区域转化;河西地区植被高覆盖区域面积变化与年降水量相关性较小,低、中覆盖区域面积变化与降水量相关性较大,总体上甘肃河西植被覆盖区域面积都有微弱增加趋势.
  • 摘要:以西安市Landsat TM影像为数据源,利用归一化差值不透水面指数(NDISI)和归一化植被指数(NDVI),获得西安市1988年、2000年及2014年不透水面比例与植被覆盖度的空间分布.在此基础上采用分等级分区域统计、景观格局指数及空间自相关等方法对研究区地表覆被空间变化特征进行分析.研究结果表明:(1)西安市不透水面比例等级在1988-2014年分布变化十分明显,不透水面比例等级由低覆盖及以下等级为主要等级转变为高覆盖为主要等级,植被覆盖度由高覆盖为主要等级转变为以低覆盖为主要等级.(2)景观格局变化显示不透水表面比例和植被覆盖度的分维数分布在1.30~1.65之间,研究区斑块形态较为复杂,聚集度指数随着不透水面等级的增加而呈增加趋势,植被覆盖度趋势相反.(3)1988年、2000年及2014年不透水面比例在空间上均显示出较强的空间自相关特性,不透水面空间自相关指数表现为从分散到聚集又到分散的过程.
  • 摘要:开展牧区雪灾预警和风险评估,对减少雪灾损失,保障草地畜牧业的可持续发展具有重要意义.以青藏高原201个县级行政单元为研究区,利用GIS (Geographic Information System)和PCA (Principle Component Analysis)等分析方法,依据青藏高原地区2001-2010年MODIS及AMSR-E遥感资料和近50年(1951-2010年)草地、积雪、气象、畜牧、社会经济等动态监测数据库,以及研究区发生的典型雪灾案例资料,研究了青藏高原地区雷灾预警方法.研究结果表明:(1)影响青藏高原牧区雪灾发生的关键因子有7项,依次为年雪灾概率、积雪覆盖天数、载畜力、日均温<-10℃的低温天数、草地掩埋指数、草地积雪覆盖率及畜均GDP.其中,畜均GDP为抗灾因子,其余6项为致灾因子.(2)依据受灾程度及积雪对放牧牲畜采食影响情况,本项研究构建出一种区域雪灾危害等级预警模型,制定出青藏高原地区雪灾预酱分级标准,将雪灾危害程度划分为无雪灾、轻度雪灾、中度雪灾、严重雪灾和特大雪灾5级;并提出一种基于格网单元的雪灾风险评价方法,将雪灾风险强度划分为轻度、中度、重度3级.(3)根据青藏高原近3年(2008-2010年)积雪季(10-12月和翌年1-3月)各县(市)旬雪灾危害等级预警反演结果,雪灾危害等级预警模型总精度可达85.64%.该项研究提出的雪灾预警方法,在实践中具有重要的业务化应用潜力.
  • 摘要:为了科学了解太阳能资源,验证地面实测气象资料与卫星资料的相关性,利用遥感和GIS技术,对青海高原太阳能资源丰富区——柴达木盆地的太阳能资源进行反演,以回归统计法求取地面总辐射,用红外资料、可见光和红外数字卫星等资料,估算地面总辐射并与地面实测气象资料进行对比分析,并进行模型检验.结果表明:遥感资料反演和实测值变化很吻合,相关系数超过90%.利用静止气象卫星FY-2C资料反演计算地表太阳总辐射,能填补气候学方法的不足,能提高定量研究辐射的空间精度.
  • 摘要:利用浙江沿海6个海洋岛屿观测站对MetOP-A极轨卫星搭载的ASCAT散射计反演资料进行了检验,并利用ASCAT风场资料统计了东海大风频数的月变化及空间分布特征,结果表明:ASCAT洋面风(10 m)在东海具有较好的可信度,风速的平均偏差为-0.59 m/s.对7级及以下风速,ASCAT洋面风略大于海洋观测站,一致性较好,对8级以上大风,ASCAT比观测偏小.利用ASCAT资料分析东海风场发现,东海冬季出现6级以上大风的次数明显高于夏季;出现大风最多的区域为以台湾海峡为中心,向东北延伸至浙江省东部沿海一带.ASCAT资料可以较好地反演台风风场和提高东海大风的预报能力.
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