利用MODIS遥感大气气溶胶及气溶胶产品的应用

介绍了利用EOS卫星上MODIS传感器遥感大气气溶胶光学厚度(AOD)的技术,总结了作者利用MODIS资料进行的研究工作,包括利用太阳光度计的地面观测进行MODIS 10 km分辨率Level 2气溶胶产品的校验、利用该产品分析我国陆地上空气溶胶光学厚度分布特征、1 km高分辨率气溶胶光学厚度反演、气溶胶光学厚度产品应用于大气污染的分析等.证实MODIS遥感手段获取气溶胶分布,不仅为全球和区域气候变化研究提供了基础数据,而且也为区域环境大气污染的研究提供了新工具.     

卫星遥感监测全球大气气溶胶光学厚度变化

 全球大气气溶胶类型和含量变化与气候变化和大气环境污染密切相关,是气象学、环境学和医学研究关注的热点问题。为认识全球气溶胶分布基本特征,发现和跟踪全球气溶胶显著变化地区,本文利用美国NASA 发布的C6 版MODIS气溶胶光学厚度产品分析全球大气气溶胶光学厚度时空年变化特征及其影响因素;分析气溶胶光学厚度分布与中国霾区的关系,提出霾区治理的气溶胶光学厚度年平均值参考标准。分析2003-2014 年卫星监测的气溶胶光学厚度(AOD)空间分布特征显示,全球气溶胶光学厚度稳定高值区位于亚洲东部及其邻近太平洋海区、印度半岛及其邻近印度洋海区、非洲北部和中部及其邻近大西洋海区;重点变化关注区为俄罗斯西伯利亚东部增量区和南美洲亚马逊平原热带雨林减量区。气溶胶光学厚度高值地区的形成与沙尘暴、火山喷发、生物质燃烧、工业排放等自然源,以及工业污染物排放、交通运输、秸秆焚烧等人类活动造成的人为源气溶胶排放直接相关,并受气象因素和山脉等地形阻挡因素影响,这些因素的稳定性与季节变化最终形成全球气溶胶的时空分布特征。中国东部气溶胶光学厚度年平均值大于0.5 的区域为主要霾天气区,其中华北南部、黄淮、江淮、江汉地区和四川盆地为全球气溶胶光学厚度极端高值区,年平均极端高值达到0.8~1.0,为霾天气常态化发生区;通过全球气溶胶光学厚度量值分析认为,气溶胶光学厚度年平均值0.5 可作为中国大气环境最大承载量,中国东部地区高于此值的区域为主要大气污染控制区,大范围工业生产污染物减排可带来整体环境改善,通过工业结构调整有望降低的气溶胶污染中位比率为33%,平均比率为26.5%。     

卫星遥感气溶胶光学厚度的相关研究综述

我国利用卫星遥感技术反演气溶胶光学厚度的研究,至今已有近20年的历史,期间积累了大量的研究成果,尤其是近几年因大气污染问题日益突出,受到人们广泛关注,该方面研究文献大量增加。其中包含了不同地区卫星遥感气溶胶光学厚度的反演验证、气溶胶光学厚度时空特征分析;卫星遥感气溶胶光学厚度与大气污染相关性以及气溶胶光学厚度在大气污染检测中的作用;卫星遥感气溶胶光学厚度与人体健康相关性研究等等。该文综述摘录了2005年至2016年的部分文献资料,并主要列举气溶胶反演在污染以及人体健康方面的研究,并对今后的研究方向做了展望。     

卫星林火监测系统在森林防火中的应用

卫星林火监测已成为森林火灾监测的重要方法,随着技术的完善和服务的升级,在很多省(区、市)卫星林火监测已经成为发现火情的重要手段,在近年森林火灾的监测中发挥着重要作用。目前用于卫星林火监测的卫星为我国风云系列(FY1C、FY1D)和美国NOAA系列(NOAA-12、NOAA-16)系列极轨气     

多源遥感产品在黄土丘陵沟壑区土壤水分反演中的适用性评估

黄土丘陵沟壑区是黄土高原水土流失最为严重的地区,土壤水分的长期精准监测对该区域生态环境的修复、农业的高质量发展有重要的现实意义.以站点实测土壤水分作为参考数据,利用R、RMSE、Bias、ubRMSE作为评价指标,对比分析了土壤水分产品SMAP、AMSR2、GLDAS在黄土丘陵沟壑区不同地形条件下的具体表现,并根据研究结果选出精度最高的土壤水分产品对黄土丘陵沟壑区2016～2021年的土壤水分进行时空分析.研究表明,(1)在丘陵坡耕地、平原谷地、河滩地3种地形条件下,SMAP土壤水分产品在各项评价指标中都要优于AMSR2、GLDAS,其适用性最优;(2)2016～2021年黄土丘陵沟壑区土壤水分整体呈上升趋势.2016～2021年4季以及多年平均土壤水分呈现东、西部地区土壤水分较多,中部地区土壤水分较少的空间分布格局.     

利用卫星遥感大气气溶胶进行待建环境监测站点位评估

利用MTSAT-1R卫星资料中的红外1、红外2和水汽通道亮温数据, 在目标云块识别对比的基础上计算对流初生(CI)预报的8个指标值。根据京津地区的实际情况, 给出修正后的预报指标阈值, 并对2006-2007年京津地区进行17日次对流初生预报实验。实验结果表明, 该预报方法能够对1小时内的对流初生现象进行有效预报。结合云导风矢量给出检验预报结果的方法, 对该预报方法的预报效果进行量化统计。统计结果表明, 该方法预报对流初生的TS (threat score) 评分为0.545, 检测概率(POD)为0.654, 空报率(FAR)为0.435。     

卫星遥感在HUBEX试验中的应用研究

利用先进的热带降雨测量卫星(TRMM)资料,以及1998年夏季淮河流域能量与水分循环试验中的加密观测资料,对淮河流域梅雨锋降水过程中云中液态水、云雨结构、雨区和雨率进行了反演计算,同时对淮河流域地表湿度和洪涝等进行了研究.结果对于降水和洪涝的监测和预报,具有重要的使用和参考价值.     

卫星数据在江西气象遥感中的应用

遥感技术及其图像处理集合了空间、电子、光学、计算机、地学等科学的最新成就,是现代高新技术领域的重要组成部分。遥感技术的出现为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析气候变化等提供了新的途径。国家卫星中心和江西省气象科学研究所共同搭建的DVBS极轨气象卫星接收系统和气象卫星数据接收系统省级利用站,已成功建立了包括NOAA、MODIS、风云3号卫星数据接收、预处理、存储、业务应用等系统在内的完整体系,在江西省植被长势监测、鄱阳湖水情监测、大雾监测、台风监测、高温干旱监测、森林火情监测等方面发挥了重要作用,完善了江西省气象科学研究所遥感监测业务和决策服务工作,对增强江西省防灾减灾和应对气候变化的能力做出积极贡献。     

多源卫星遥感影像在城市规划中的应用

高分辨率卫星遥感影像的出现使得大比例尺遥感制图以及进行城市规划监测和信息更新成为可能。以泉州市为例,介绍了卫星遥感影像在城市规划中的应用。     

基于MODIS卫星遥感数据的大气气溶胶光学厚度优选反演方法

通过地面大气气溶胶的测定,可以反映大气浑浊度,进而在某种程度上确定区域的气候效应,其中关键技术是大气气溶胶光学厚度的反演.目前使用的卫星遥感气溶胶光学厚度反演算法中,扩展暗像元法精度较低而V5.2法适用范围较窄.提出了一种优选反演法,通过引入中红外通道表观反射率来选择扩展暗像元法或V5.2法.其中,在V5.2法中添加了Walthall双向反射分布订正.实验对比了相关方法反演的气溶胶光学厚度数据,结果表明所提方法可以弥补扩展暗像元法和V5.2算法各自的不足.     

基于中分辨率成像遥感数据的毕拉河林场林火信息检测

利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)时间序列数据进行森林火情监测的原理及通道特性进行分析,利用阈值算法提取火点信息作为鲁棒卫星技术(RST)算法阈值确定前提,结合2种算法对内蒙古大兴安岭毕拉河林场火灾进行火点信息的提取,提高火点信息算法精度;然后,基于确认的火点信息,结合局部变化检测指数(ALICE)和全球环境监测指数(GEMI)提取过火迹地信息。结果表明:结合2种算法确定新的阈值可以有效地提取森林火点信息,检测精度由高到低的顺序为基于连续日期均值算法和基于空间域均值算法、基于每月同期均值算法,基于连续日均值的RST算法更加适合林火信息检测;结合ALICE和GEMI提取过火迹地信息的方法可以检测出绝大部分过火迹地像元,检测精度较高。     

多时间尺度下遥感降水产品与再分析降水产品在海河流域适用性对比分析

为了综合评估热带降雨测量卫星(tropical rainfall measuring mission,TRMM)、全球降水测量计划(global precipitation measurement,GPM)遥感降水产品和MERRA-2再分析降水产品在海河流域的适用性,基于流域内57个气象站点2014年3月—2018年2...     

回归预测法在某沿海地区遥感卫星数据云检测中的应用

将遥感卫星数据中的云数据与晴空数据分离出来是卫星资料研究的重要工作。利用MODIS第20通道的亮温数据,通过回归预测法及拉依达法则对某一沿海地区的遥感卫星数据进行云检测。将实验结果与未经处理的云数据进行对比,表明回归预测法对类似地区遥感卫星云数据的检测具有较高的有效性。该方法具有操作简便,处理时间短等优点,适用于类似地区处理大量数据的的场合。     

卫星遥感资料在山西大雾监测中的初步应用

根据卫星资料监测雾的基本原理,用NOAA极轨气象卫星多通道合成图像对山西省内出现的几次大雾进行了监测,探讨了遥感资料识别雾的方法。     

卫星遥感影像在油污损害民事责任索赔中的应用

通过卫星遥感影像在两起海上油污索赔事例中的应用，显示了卫星影像的证据作用，使油污索赔更具科学性。     

草原火灾监测中的遥感卫星数据源

卫星遥感是野火监测中的常规手段。通过比较各卫星遥感数据的光谱特性,提出日本的Himawari-8卫星作为新一代的静止轨道气象卫星,其高频率连续地观测数据能提供火灾动态演变的重要数据。新一代的极轨气象卫星Suomi NPP和Sentinel-3A具有相对高的时间分辨率和空间分辨率,可以提供火点发现、火点定位、燃烧面积测量、灾后评估等数据。中等分辨率(15~100m)的Landsat8能提供更精确的火点定位和更详细的地形信息。     

Sentinel-1A遥感数据在地表冻融监测中的适用性分析

有效监测地表冻融变化对青藏高原水热交换、碳氮循环和土壤冻融侵蚀至关重要。该文以青藏高原那曲地区为研究区,基于Sentinel-1A遥感影像数据与地面实测地表温度数据,通过建立遥感影像后向散射系数与地面实测温度的回归模型,进而反演研究区地表温度,从而实现研究区的地表冻融监测。结果表明：不同土壤深度下,土壤温度的变化范围较大,而后向散射系数的变化范围较小,得到的一元拟合关系式与二者间真实关系存在一定误差。但利用该拟合关系式仍可以对地表温度进行粗略估算,从而为地表冻融状态监测提供一定的参考,证明本文算法的有效性。     

云南卫星林火监测中的地面核查辅助决策模型研究

基于卫星林火监测发现的地面高温热源坐标,研究了供基层单位开展地面核查、处置的辅助决策模型。首先利用空间查询分析,获取热点所在林区、县市、乡镇以及最近地名参考信息,然后,建立预警模型,将热点危险性进行分级,并给出了与之对应的地面核查处置应对方法。该模型能支持基层单位快速、经济地处置林火热点。     

中国遥感卫星地面站

中国遥感卫星地面站(以下简称地面站)隶属中国科学院,是根据邓小平同志1979年访美期间签订的中美科技合作项目建立的。地面站于1986年12月建成并正式运行,     

中国遥感卫星地面站

一、中国遥感卫星地面站的建立中国科学院遥感卫星地面站是根据中美科技合作协议,由中国科学院负责引进的重大技术项目,是目前我国唯一的、具有国际先进水平的、完整的卫星遥感地面技术系统。自1986年12月建成运行以来,卫星地面站已向全国300多个部门提供了上万件卫星遥感信息资料,在国土利用、资源环境的监测与开发、自然灾害防治,以及农林、水利、地质等国民经济的众多领域发挥了重要作用。地面站的生产运行系统主要包括接收站、数据处理室和光学处理室。接收站的主要任务是捕获跟踪卫星,接收记录卫星遥感数据。站内有10米直径的抛物面天线,具有×和S波段的全半球跟踪接收能力。卫星数据以每秒85兆比特的码速率下传,经接收解调后记录在每英寸33000比特的28道高密度磁带上。接收范围约占我同陆地面积的80％。目前主要接收美国LANDSAT 5卫星的专题绘图仪(TM)数据,也可以接收法国SPOT卫星数据,配以相应的解调设备还可以接收包括国内计划发射的卫星在内的