被动微波遥感

摘要： 积雪深度是反映地表积雪量变化的重要因子,是水文模型和气候模式中的重要参数之一。被动微波遥感以其穿云透雾、对雪层信息敏感等特点,被广泛应用于雪深的反演研究中。被动微波传感器的低空间分辨率(数千米至数十千米)及地表覆盖的复杂性,使星载被动微波遥感影像中的混合像元现象十分突出,严重制约了被动微波雪深遥感监测的应用和发展。目前,被动微波遥感雪深反演中的混合像元问题研究仍存在着诸多挑战:①理论支撑不足,对被动微波混合像元亮温响应特征及影响机制的研究尚不充分;②针对混合像元问题所发展的被动微波雪深反演算法,对地表异质性特征考虑不足。

摘要： 成像反演是综合孔径辐射计的一项关键内容.然而,综合孔径辐射计成像反演是病态的反问题.虽然传统的正则化方法能有效克服其病态性,但依然存在较大的重构误差.为了进一步降低重构误差,提出一种基于拉普拉斯算子的综合孔径辐射计成像算法.与传统的单参数正则化不同,该算法通过引入拉普拉斯算子项,对差分亮温构造拉普拉斯混合正则化,并利用多维扩展的广义交叉验证准则选取2个正则化参数.基于L波段的FPIR样机进行了仿真分析,仿真结果表明:与改进的最小范数正则化和带限正则化相比,该算法均方根误差平均降低了30%,峰值信噪比平均提高了3 dB,证明了其有效性.

摘要： 地表温度是地表与大气热量平衡中的关键参数,在气候、生态、水文等研究领域发挥着重要作用。选取2019年11月—2020年10月风云三号D星(FY-3D)微波成像仪亮温数据,对其进行数据重采样和异常像元剔除等预处理,采用UMT(University of Montana land surface retrieval algorithm,蒙大拿大学地表反演算法)微波反演算法中的物理模型反演中国区域地表温度,并利用FY-3D微波成像仪业务地表温度产品以及中国地面国家交换站的166个站点实测数据对反演结果进行了验证与分析。结果表明:同FY-3D微波成像仪业务地表温度产品相比,UMT反演结果在保证反演精度的同时,反演的数据量得到增加;在水陆混合像元地表温度反演结果验证中,UMT反演结果验证精度随像元内开放水体比例增大而提高,在[0.1,0.2)开放水体比例区间,UMT反演结果均方根误差与无偏均方根误差达到最小值,分别为4.239、4.233°C;当像元内开放水体比例较大时,UMT反演结果仍能较好地反映站点实测数据的时间序列变化;UMT反演结果能够反映中国地区地表温度的变化趋势与分布模式,同时补足了FY-3D微波成像仪业务地表温度产品在有较高开放水体比例像元内的数据缺失。

摘要： 受限于被动微波遥感的低空间分辨率和主动微波遥感的低时间分辨率,鲜有研究将二者所获取的活动层表层冻融变化信息以及地表形变信息结合分析。该文以青藏高原五道梁地区为研究区,利用被动微波SSMIS亮温数据和降尺度方法获取3.125 km×3.125 km空间分辨率的每日活动层表层冻融信息,同时利用主动微波Sentinel-1雷达数据基于SBAS-InSAR技术获取5 m×20 m分辨率、时间间隔约12 d的活动层地表形变信息,并通过去除年际形变趋势获取季节形变分量;在此基础上,通过空间重采样及时序拟合技术,结合地面站点观测数据,分析活动层冻融状态、土壤温度、土壤湿度和季节形变参量间的关联机制。结果表明:在整个冻融周期内,主/被动微波遥感监测结果具有较强的关联性和一致性,此为二者协同应用的基础;被动微波遥感可用于提取活动层表层的冻融周期,该周期与活动层浅层冻融周期基本一致,活动层中层及深层的冻融起始时间相对滞后;主动微波遥感季节形变监测结果与活动层内部总的相变水量紧密相关,形变速率与冰/水相变速率呈正相关关系;冻融交替现象主要发生在活动层的浅层,深层表现不明显,因此其季节形变幅度较小。研究结果从微波遥感视角揭示了冻结期、融化期及冻融交替期内活动层各冻融参量间的内在关联及变化机制,对于大范围活动层冻融参量的快速提取及监测研究具有参考意义。

摘要： 现有的土地生态承载力极限预警方法对自然状态中的因素界定模糊,未能获取较高质量的预警指标数据,导致预警结果精度不高.为此,提出基于被动微波遥感的城市土地生态承载力极限预警方法.建立城市土地生态承载力极限预警指标,详细分析其中的自然状态指标,并计算土地生产潜力,再利用被动微波遥感技术完成土壤水分反演.在此基础上,结合熵权法,通过构建判断矩阵计算得到自然状态指标因素的权重,提高预警指标数据质量.然后根据社会状态与经济状态指标,采用灰色预警模型实现对城市土地生态承载力极限的预警.实验结果表明,该方法对土地生产潜力估计的准确率较高,土壤水分反演数据耗时远低于传统方法,权重计算结果绝对误差均值为5.5％,且承载力极限预警精度处于90％左右,证明该方法具有较强的应用优势.

摘要： 准确获取区域土壤水分时空分布和变化对于水文过程模拟、洪旱灾害监测等方面具有重要意义.近几十年,快速发展的遥感技术为大区域地表土壤水分连续观测提供了机遇.尤其,被动微波遥感具有诸多优势,被认为是进行大区域表层土壤水分连续监测的最有潜力的手段.国内外学者对被动微波遥感土壤水分反演开展了大量的研究.为了更好了解国内外研究前沿动态、分析被动微波反演的土壤水分在生产实践中应用的可能性,从被动微波遥感卫星技术发展、土壤水分反演算法和卫星辐射计被动微波土壤水分产品3个方面总结了被动微波遥感土壤水分反演研究进展情况.

摘要： 目前基于被动微波遥感技术的地表冻融变化监测对垂直剖面内表层土壤温度的差异考虑较少。该文从判别算法和多层土壤温度差异性两方面进行分析,结果显示:1)基于准发射率和基于亮温标准差的冻融判别算法的判别结果均与1 cm表层土壤地面监测结果吻合率最高,表明被动微波冻融产品的验证应尽可能使用最靠近地面的土壤层温度,两种算法在1~5 cm不同深度表层土壤的验证中均显示出较大差异;2)土壤表层温度在0 cm和5 cm深度处的相关性极好,但在冻融判别阈值0°C附近存在较大差异,该差异是导致判别误差的重要来源。研究结果对于地表冻融参量的定量化、精细化遥感监测研究具有理论意义和应用价值。

摘要： 南极海冰范围变化与大气、海洋等环境变化直接相关,对人类的实践活动有重要的影响.而计算机和对地观测技术的发展,使得遥感技术已经成为研究南极海冰变化最重要的方式之一.本文通过对多源遥感数据进行交叉定标,获取连续15年的南极长时序被动微波遥感亮温数据.在此基础上,通过BST算法反演了海冰密集度,分析了南极海冰范围的变化情况,从而为更好地认识南极海冰变化与全球气候环境变化的关系提供依据和参考.

摘要： 被动微波遥感具有较强的穿透云、雾、雨、雪获取地表辐射信息的能力,在有云情况下的地表温度反演中明显优于热红外遥感.但云层和除去云层之外的大气,也会对微波信号有影响.以理论分析和模型模拟相结合的方式研究有云大气对AMSR-E(the advanced microwave scanning radiometer-earth observing system)传感器各通道微波信号的影响.结果表明:6.925和10.65 GHz 2个通道可以忽略有云大气的影响;18.7、23.8、36.5和89 GHz 4个通道必须考虑其影响,且它们可以表示成大气可降水量和云中液态水含量的函数.在此基础上,通过进一步分析,选出18.7、23.8和36.5 GHz 3个通道作为将来构建较高精度的被动微波地表温度反演算法的预选通道.%Passive microwave remote sensing has the ability to obtain surface radiation information through clouds,fog,rain,and snow.Therefore,in cloudy weather,it is obviously better than thermal infrared remote sensing in land surface temperature retrieval.However,the clouds and the atmospheric molecules affect the microwave signals to some extent.The effects of cloudy atmosphere on microwave signals in the advanced microwave scanning radiometer-earth observing system (AMSR-E) channels were studied by the way of combining theoretical analysis and model simulation.Results show that the effects can be ignored in 6.925 and 10.65 GHz channels,but cannot be ignored in 18.7,23.8,36.5,and 89 GHz channels.The effects in the last four channels can be expressed as functions of precipitable water vapor and cloud liquid water.Based on the above study and further analysis,three channels,18.7,23.8,and 36.5 GHz,are selected to build a land surface temperature inversion algorithm with higher accuracy.

摘要： 北极海冰表面积雪的变化影响大气与海洋的能量收支平衡,对全球气候系统有着至关重要的作用.海冰表面积雪深度是精确估算海冰厚度的重要输入参数.针对如何应用不同机构发布的被动微波遥感积雪深度产品问题,比较了国际主流机构发布的基于三种传感器的四种积雪深度产品,并利用物质平衡浮标与机载雪雷达观测的积雪深度数据进行验证和评估.结果表明,德国不莱梅大学(UB)发布产品的海冰表面积雪深度大于美国雪冰数据中心(NSIDC)与美国航天航空局(NASA)产品的积雪深度,平均差异达到10cm;四种积雪产品中,NSIDC AMSR-E积雪深度产品精度最优;对比UB发布的不同传感器积雪深度发现,SSMIS(Special Sensor Microwave Imager Sounder)传感器反演的积雪深度相比AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for Earth Observing System)积雪深度与观测值的偏差与均方根误差较小,精度更高;不同机构发布的积雪深度产品虽存在精度上差异,但总体都能较好地反映北极海冰表面积雪深度的时空变化.分析和验证不同机构发布的不同传感器积雪深度产品的差异和精度,可为进一步估算北极海冰厚度并分析北极航道适航性提供依据,为北极海冰与气候变化研究提供参考.

摘要： 雪灾是我国北方牧区常见的危害大而范围广的自然灾害，也是制约牧区畜牧业持续发展的主要气象灾害之一。被动微波遥感可对积雪进行全天候的监测，是对可见光资料研究积雪深度变化和时空分布规律的重要补充。通过国内外近年来积雪被动微波遥感研究进展的概述，并对常见的被动微波传感器SMMR(Scanning Multichannel MicrowaveRadiometer)、SSM/I(SpecialSensor Microwave/Imager)、AMSR-E(Advanced MicrowaveScanning Radiometer-EarthObserving System)和MWRI(Microwave Radiation Imager)的特征参数进行了比较。然后收集研究区1995-1996、2000-2001、2005-2006当年10月到次年3月共3个积雪季的SSM/I日亮温数据和79个气象台站对应的地面实测雪深值，反演了青藏高原东部的雪深模型，并应用该模型估算了本研究区三个积雪季的积雪面积和积雪深度。结果表明：3个积雪季的月、旬积雪面积都是先增加，在12月到次年1月达到最大值，然后减少;各积雪季雪深以＜5 cm为主，10月、次年2月和3月期间基本上没有＞10 cm以上的积雪，3个积雪季5～cm的积雪主要分布在青南的玉树、果洛州;从3个积雪季的旬雪深数据来看，各旬3个级别的雪深面积变化基本上都遵循了先增大后减小的趋势，其中雪深＜5 cm的积雪面积变化最大，＞10 cm的积雪面积变化最小。rn 目前，利用被动微波数据能够基本满足大尺度范围监测积雪的要求，但仍存在气象台站实测雪深值代表性不强，数据的分辨率(25km)太小，积雪分类树中剔除影响雪深反演的降雨、寒漠及冻土等因子的亮温阈值需要进一步验证，这些因素都会影响积雪监测的精度。随着实测数据的积累以及更高分辨率AMSR-E和MWRI等遥感数据的广泛应用，有望对监测方法和监测模型更进一步的完善，从而提高积雪监测精度和积雪反演产品的质量。

摘要： 作为重要的地表覆盖类型之一，城镇对于微波像元总体辐射的影响不可忽略，进而影响到利用被动微波遥感进行陆表参数反演的精度。本文在射频干扰影响的评价与去除的基础上，利用AMSR-E卫星数据提取了城镇在低频通道的微波发射率。在研究区土壤水分反演中利用线性模型去除了城镇的影响，经过大面积的地面实测数据的验证，去除城镇影响后土壤水分的反演结果有明显的改善。

摘要： 近年来，青藏高原地区的水热平衡成为关注的焦点，而地表温度是重要的输入参数之一。被动微波遥感在地表温度反演上已经取得了一些进展。本研究重点对被动微波数据反演地表温度算法做不同下垫面的地面验证和分析，包括Mao（2005），Richard（2003），Zhao（2011）三种算法。研究表明，Richard（2003）的单通道算法能够适应低矮植被地区，反演精度高；Zhao（2011）在裸土地区的反演精度更高；而Mao（2005）出现了低估的情况。研究中同时发现三种算法的绝对误差随时间序列呈现相同的波动趋势，考虑受到降雨的影响，降雨量大的时候，可以看到误差会变大，降雨之后，土壤水分逐渐减小，误差随之减小，但是与土壤水分的直接变化没有很好的相关性。

摘要： 积雪的被动微波辐射亮温信号十分复杂,深度、温度、粒径、密度、液态水含量,以及下垫面的状况都会不同程度的影响积雪层的亮度温度.本文利用多层积雪微波辐射模型(MEMLS)分别针对各个输入参数对模拟亮温的影响进行了分析,发现粒径是敏感性最高的模型参数,湿度、深度、密度、积雪温度次之.模型模拟结果表明,当雪深小于50cm时,雪深可以近似地表示为19和37GHz的亮温差的线性函数;当雪深大于50cm后,随着雪深的增加,亮温差增加幅度变小,趋向于饱和.在建立积雪深度反演公式时,粒径和密度会影响公式的拟合系数.把一定区域内积雪粒径和密度看作是相同的值,这可能是造成被动微波遥感反演雪深和雪水当量误差的原因之一.被动微波无法反演湿雪的雪深和雪水当量,但可以有效识别干雪和湿雪,为水文模拟以及农业灌溉提供科学的依据和信息.积雪温度对积雪辐射亮温影响较小,而且在对积雪深度进行反演时,两个频率亮温值相减,温度的影响也被降到了最低.

摘要： 本文结合专用传感器微波成像仪（SSM/I）的亮温数据和我国观测站雪深资料，提出了一种遥感－测站相结合的动态雪深反演新方法，它试图用统计关系的时空动态化方案克服理论上亮温与不同类型积雪之间物理关系的复杂性，从而提高测站稀疏区和雪盖边缘区的雪深反演精度。具体来讲，它利用观测有雪与被动微波亮温差大于零为相互制约的条件，以站点实测雪深资料为依据，匹配时空对应的遥感数据，采用合理的插值方法，得到随时间和空间连续动态变化的反演系数，再进一步结合全场遥感资料，反演得到全场雪深数据。其最大特点在于反演系数并不固定，而是随时间和空间变化的, 较好地改善了单一系数反演方法中积雪物理性质的区域性差异和时间（季节）性差异带来的反演误差。通过个例检验和初步的比较分析表明，这种遥感－测站相结合的反演方法所得的积雪空间分布连续性好，在雪盖边缘区和站点稀疏区也能得到较合理的雪深数据；与静态遥感反演法和可见光雪盖面积相比，这种方法克服了它们在华北和华中低估雪盖面积的缺点，积雪面积分布更接近真实场，对西部积雪分布的反演也有一定改善。

摘要： 本文结合专用传感器微波成像仪（SSM/I）的亮温数据和我国观测站雪深资料，提出了一种遥感－测站相结合的动态雪深反演新方法，它试图用统计关系的时空动态化方案克服理论上亮温与不同类型积雪之间物理关系的复杂性，从而提高测站稀疏区和雪盖边缘区的雪深反演精度。具体来讲，它利用观测有雪与被动微波亮温差大于零为相互制约的条件，以站点实测雪深资料为依据，匹配时空对应的遥感数据，采用合理的插值方法，得到随时间和空间连续动态变化的反演系数，再进一步结合全场遥感资料，反演得到全场雪深数据。其最大特点在于反演系数并不固定，而是随时间和空间变化的, 较好地改善了单一系数反演方法中积雪物理性质的区域性差异和时间（季节）性差异带来的反演误差。通过个例检验和初步的比较分析表明，这种遥感－测站相结合的反演方法所得的积雪空间分布连续性好，在雪盖边缘区和站点稀疏区也能得到较合理的雪深数据；与静态遥感反演法和可见光雪盖面积相比，这种方法克服了它们在华北和华中低估雪盖面积的缺点，积雪面积分布更接近真实场，对西部积雪分布的反演也有一定改善。

摘要： 本文结合专用传感器微波成像仪（SSM/I）的亮温数据和我国观测站雪深资料，提出了一种遥感－测站相结合的动态雪深反演新方法，它试图用统计关系的时空动态化方案克服理论上亮温与不同类型积雪之间物理关系的复杂性，从而提高测站稀疏区和雪盖边缘区的雪深反演精度。具体来讲，它利用观测有雪与被动微波亮温差大于零为相互制约的条件，以站点实测雪深资料为依据，匹配时空对应的遥感数据，采用合理的插值方法，得到随时间和空间连续动态变化的反演系数，再进一步结合全场遥感资料，反演得到全场雪深数据。其最大特点在于反演系数并不固定，而是随时间和空间变化的, 较好地改善了单一系数反演方法中积雪物理性质的区域性差异和时间（季节）性差异带来的反演误差。通过个例检验和初步的比较分析表明，这种遥感－测站相结合的反演方法所得的积雪空间分布连续性好，在雪盖边缘区和站点稀疏区也能得到较合理的雪深数据；与静态遥感反演法和可见光雪盖面积相比，这种方法克服了它们在华北和华中低估雪盖面积的缺点，积雪面积分布更接近真实场，对西部积雪分布的反演也有一定改善。

摘要： 本文结合专用传感器微波成像仪（SSM/I）的亮温数据和我国观测站雪深资料，提出了一种遥感－测站相结合的动态雪深反演新方法，它试图用统计关系的时空动态化方案克服理论上亮温与不同类型积雪之间物理关系的复杂性，从而提高测站稀疏区和雪盖边缘区的雪深反演精度。具体来讲，它利用观测有雪与被动微波亮温差大于零为相互制约的条件，以站点实测雪深资料为依据，匹配时空对应的遥感数据，采用合理的插值方法，得到随时间和空间连续动态变化的反演系数，再进一步结合全场遥感资料，反演得到全场雪深数据。其最大特点在于反演系数并不固定，而是随时间和空间变化的, 较好地改善了单一系数反演方法中积雪物理性质的区域性差异和时间（季节）性差异带来的反演误差。通过个例检验和初步的比较分析表明，这种遥感－测站相结合的反演方法所得的积雪空间分布连续性好，在雪盖边缘区和站点稀疏区也能得到较合理的雪深数据；与静态遥感反演法和可见光雪盖面积相比，这种方法克服了它们在华北和华中低估雪盖面积的缺点，积雪面积分布更接近真实场，对西部积雪分布的反演也有一定改善。

摘要： 区别于传统物理意义上的散射反照率，植被层等效散射反照率同时包括了植被层的总有效吸收和散射效应。该概念的提出克服了零阶模型在应用到高频或浓密植被时候会产生低估的现象，从而为扩大零阶模型的应用提供了可能。本论文依据北京师范大学车载多频率微波辐射计的观测数据，求算了棉花和大豆这两种典型农作物在不同频率下的等效散射反照率，并研究、分析了等效散射反照率随作物生育期的变化规律。

摘要： 本发明公开了一种冰雪内部状态分布的主被动联合微波遥感探测方法，所述方法包括：获取主动超宽带表面穿透雷达测量的冰雪回波强度随时间变化的观测值；将冰雪回波强度随时间变化的观测值，转换为冰雪回波强度随冰雪内部深度变化的观测值；根据冰雪回波强度随冰雪内部深度变化的观测值，确定冰雪内部分层结构和内部反射层对应的介电特征垂直分布信息；获取被动超宽带微波辐射计测量的冰雪辐射亮温值；基于冰雪内部分层结构和内部反射层对应的介电特征垂直分布，建立冰雪辐射亮温前向模型和回波强度前向模型；采用统计回归反演算法或者物理反演算法，得到冰雪内部状态分布数据。本发明改变了采用假设模型对冰雪内部状态分布进行预测和估计的现状。

摘要： 本发明公开了一种冰雪内部状态分布的主被动联合微波遥感探测方法，所述方法包括：获取主动超宽带表面穿透雷达测量的冰雪回波强度随时间变化的观测值；将冰雪回波强度随时间变化的观测值，转换为冰雪回波强度随冰雪内部深度变化的观测值；根据冰雪回波强度随冰雪内部深度变化的观测值，确定冰雪内部分层结构和内部反射层对应的介电特征垂直分布信息；获取被动超宽带微波辐射计测量的冰雪辐射亮温值；基于冰雪内部分层结构和内部反射层对应的介电特征垂直分布，建立冰雪辐射亮温前向模型和回波强度前向模型；采用统计回归反演算法或者物理反演算法，得到冰雪内部状态分布数据。本发明改变了采用假设模型对冰雪内部状态分布进行预测和估计的现状。

摘要： 本发明涉及微波遥感领域，公开了一种分离被动微波遥感混合像元组分土壤辐射信号的方法，包括利用微波辐射传输模型建立混合像元多角度微波辐射模型；利用植被指数计算混合像元多角度微波辐射模型中的参数；利用裸露土壤地表发射理论模型获取不同观测角度下土壤微波遥感辐射信号之间的关系；对混合像元多角度微波辐射模型进行解算，获得混合像元中植被覆盖土壤的微波发射率以及裸露土壤的微波发射率。本发明充分挖掘了被动微波遥感多角度的观测信息，对混合像元微波遥感辐射信号进行分离，获得了混合像元中植被覆盖土壤的微波发射率以及裸露土壤的发射率，提高了被动微波遥感数据处理深度以及地表参数反演产品适用性和产品精度。

摘要： 本发明公开了一种地表气压的被动微波遥感探测方法，所述方法包括：步骤1)确定探测频率，通过被动微波探测器获取所述探测频率的辐射亮温观测值；步骤2)根据地表气压与均匀混合气体气柱总量的关系建立反演算法，基于步骤1)的辐射亮温观测值反演得到地表气压值。本发明的方法能够连续的获取全球地表气压场信息。本发明采用被动微波探测器进行地表气压的遥感探测，能够实现全天时持续工作，受云雨影响小，且在高风速情形下也可以稳定工作。

摘要： 本发明公开了一种基于被动微波遥感数据的地表土壤水分反演方法，包括：得到土壤组分空间分布影像和各个波段的微波亮温空间分布影像；利用K波段的垂直和水平极化亮温数据计算地表平均有效温度，利用X波段的垂直和水平极化亮温数据构建X波段的微波亮温极化差指数；将地表平均有效温度和X波段的微波亮温极化差指数代入土壤介电常数的数学模型和微波辐射传输模型，求解植被光学厚度和土壤介电常数；将土壤介电常数，代入土壤水分含量反演模型，计算得到地表土壤水分含量。经验证，相比原算法得出的数据值，由改进后的反演算法计算得出的土壤含水量数据值在多水地表条件下，拥有更高的反演精度。

摘要： 本发明提供了一种被动微波遥感瞬时地表发射率估算方法及装置。该方法或装置包括：用星载被动微波传感器和中分辨率成像光谱仪同步观测地表数据，计算晴空条件下瞬时地表发射率的步骤或装置；获取不同频率水平和垂直极化瞬时地表发射率的步骤或装置；根据同频率水平和垂直极化的亮温确定微波极化差指数和极化率的步骤或装置；根据瞬时地表发射率的水平极化发射率、以及微波极化差指数和极化率建立二次多项式和线性回归方程，计算云覆盖条件下的地表发射率的水平发射率的步骤或装置。采用本发明技术方案中的方法或装置对全球进行了分区的局部分块测试，实现全球云层覆盖条件下地表发射率的估算，为地表温度反演和大气校正计算提供重要的数据基础。

摘要： 本发明公开了一种大气环境参数主被动微波遥感装置，包括发射天线、接收天线、发射射频组件、接收射频组件、信号调理模块和信号控制与采集处理模块；所述发射天线用于辐射雷达的发射信号，接收天线用于接收目标反射的雷达回波信号及目标自身辐射信号；所述发射射频组件用于产生射频信号；所述接收射频组件对天线接收的信号变频至中频信号；所述信号调理模块对中频信号进行放大、滤波；所述信号控制与采集处理模块用于控制发射组件产生需要的射频信号波形、采集调理后的中频信号并进行处理。本发明可在雷达、辐射计两种模式下，实现降雨、非降雨条件下的大气环境参数监测。

摘要： 本发明公开了一种融合热红外与被动微波遥感数据反演地表温度的方法，包括以下步骤：步骤1：下载MODIS数据并进行数据预处理；步骤2：下载AMSR‑E数据并进行数据预处理；步骤3：利用MODIS热红外数据反演晴空情况下的地表温度；步骤4：利用AMSR‑E被动微波数据反演有云情况下的地表温度；步骤5：晴空条件下的MODIS地表温度与有云条件下的AMSR‑E地表温度的融合。本发明充分利用热红外遥感和被动微波遥感各自的优势，建立了晴空情况下热红外地表温度和有云情况下被动微波地表温度的融合方法，实现了高空间分辨率的地表温度全天候遥感监测。

摘要： 本发明涉及一种基于卫星被动微波遥感的植被总初级生产力估算方法，包括：获取卫星微波植被含水量指数数据、植被类型数据、植被高度数据、潜在植被光能利用率查找表数据和气象数据；进行数据预处理；计算出归一化卫星微波植被含水量指数，并结合太阳辐射数据，确定植被吸收的光合有效辐射；确定环境和生物约束因子，并结合潜在植被光能利用率确定实际的植被光能利用率；计算植被总初级生产力GPP。本发明仅利用卫星被动微波观测和气象数据，结合光能利用率模型即可反演出每日的植被总初级生产力，能够直接应用于晴空和云天条件，这对利用卫星微波反演有云区域的植被总初级生产力起到了推动作用。

摘要： 本发明提出一种基于被动微波遥感的多年冻土监测与分类方法，包括如下步骤：步骤1、利用判别算法获取近地表土壤冻结状态；步骤2、基于步骤1获取的近地表土壤冻结状态，建立基于近地表土壤冻结状态的冻结指数方法；步骤3、通过气象站点数据，建立基于地表土壤冻融状态的冻结指数与年平均气温之间的关系模型，获得多年冻土分类的冻结指数阈值，结合多年冻土热学稳定性分区理论进行监测与分类。