多源遥感协同的高时空分辨率全天候地表温度产品生成方法

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mahonglin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地表温度是表征地气间相互作用与能量平衡过程的重要参数,广泛应用于气候变化、环境监测等研究领域。不同于传统地面站点测量的费时费力,卫星热红外遥感技术可以更高效地获取连续且大范围的地表温度。随着多年的发展,我国的风云系列气象卫星已逐步具备成熟的对地观测能力并形成了极轨和静止卫星的组网观测体系。目前,受到卫星传感器以及物理机制的限制,现有地表温度产品只能提供单一的高空间或高时间分辨率的晴空地表温度信息。针对以上问题,本文以国产极轨卫星FY-3A/B和静止卫星FY-2E为数据源,发展了一种基于动态发射率的通用劈窗算法,并基于多源协同定量遥感产品生产系统(MuSyQ)生产了2009-2020年的FY-3 1km和2009-2018年的FY-2 1h/5km的地表温度产品,然后对两类地表温度产品进行云下地表温度重建和时空融合,实现了1h/1km高时空分辨率的全天候地表温度产品生产。具体研究内容与结论如下:(1)在FY-3 1km地表温度产品的生产中,首先使用ASTER产品(GED)生产了全球静态发射率底图以提高裸露地表的发射率估算精度,然后基于植被覆盖度的方法(VCM)并加入积雪覆盖度等动态变化信息以生产每日动态的地表发射率产品,最后基于FY-3A/B数据生产了MuSyQ 1km全球每日地表温度产品。在地表温度产品的精度验证中,首先分析了FY-3历史再定标系数对MuSyQ 1km地表温度产品精度的影响,结果表明使用历史再定标系数生产的地表温度产品精度与原始L1数据相比有显著提升。然后结合全球多个地面实测站点使用基于辐亮度(R-based)和基于温度(T-based)的方法进行精度验证,对于FY-3A地表温度产品,R-based在白天的RMSE为0.63K,夜晚的RMSE为0.69K;T-based在白天的RMSE为3.07K,夜晚的RMSE为2.48K。对于FY-3B地表温度产品,R-based在白天的RMSE为0.62K,夜晚的RMSE为0.69K;T-based在白天的RMSE为3.29K,夜晚的RMSE为2.41K。两种方法验证得到的精度较高,可以用于后续云下地表温度重建和时空融合的研究。(2)进一步将基于动态发射率的通用劈窗算法进行改进,并将该算法成功用于FY-2静止卫星数据的地表温度反演,生产了MuSyQ 1h/5km地表温度产品。使用两种方法对产品精度进行了验证:1)T-based的验证方法,使用Hi WATER和Oz Flux的地面实测数据进行了验证,结果表明在Hi WATER站点白天的RMSE为4.26K,夜晚的RMSE为3.02K;在Oz Flux站点白天的RMSE为4.20K,夜晚的RMSE为2.32K。2)交叉验证方法,以澳大利亚为研究区,使用MOD11、MYD11、MOD21和MYD21四种地表温度产品进行了交叉验证,四种产品对应的RMSE在白天分别为4.41K、3.79K、2.83K和2.72K,在夜晚分别为3.00K、3.28K、1.95K和2.17K。验证结果表明高时间分辨率MuSyQ 5km地表温度产品精度较高,可用于后续研究。(3)基于上文获取的高空间分辨率MuSyQ 1km和高时间分辨率MuSyQ1h/5km地表温度产品,首先使用增强型年周期模型(ATCE)对两种地表温度产品进行云下地表温度重建。然后,联合两种全天候地表温度产品,使用增强型自适应时空融合模型(ESTARFM)进行时空融合,完成研究区1h/1km高时空分辨率的全天候地表温度产品生产。最后,对于云下重建和时空融合结果开展精度评估工作,经站点实测数据验证,MuSyQ 1km和1h/5km重建后的云下地表温度的RMSE在白天分别为4.73K和4.91K,在夜晚分别为1.94K和3.63K。时空融合地表温度的RMSE在白天为4.81K,在夜晚为5.80K。
其他文献
为使吉林省在我国粮食主产区中率先实现农业现代化,根据吉林省率先实现农业现代化总体规划中加快建设现代畜牧业的思路和目标,从支持保护、生产经营、安全防疫、科技投入以及可持续化五个方面提出了吉林省现代畜牧业评价指标体系,并运用层次分析法确定指标权重,从横向和纵向两个维度对吉林省现代畜牧业的发展水平进行了实证分析,发现吉林省现代畜牧业在支持和保护方面有待加强,在用现代科技推进畜牧业和可持续化水平方面有待提
随着RCEP协定的签署,中国对RCEP成员国直接投资的规模逐渐扩大,与各国之间的贸易往来也更加频繁。构建区域全面经济伙伴关系既符合全球经济区域化的发展趋势,又可以对区域内成员国带来巨大的贸易与投资效应,不仅对于东亚区域的合作有着重要意义,也将为全球自由贸易和投资的发展带来重要影响。自RCEP发展以来,中国的对外投资和相应的出口状况也发生了一定的变化。中国与RCEP区域国家之间的制度距离也造成了某些
金刚砂耐磨地面具有耐磨性强、不易损坏、可靠性高、维护方便等优点,在商业和办公建筑项目中得到了广泛运用。金刚砂地面施工技术、施工方法等关键工程技术,对施工质量起着决定性作用。文中分析了金刚砂地面的特性、关键施工技术及质量标准,指出了施工中容易出现的质量问题,并提出了质量控制对策。
Docker作为一个轻量级资源虚拟化解决方案,有易扩展、秒级启动、灵活的弹性伸缩等特点,受到越来越多企业的青睐,是云计算领域构建私有云的主流方案之一。Docker容器在网络架构方面存在短板,虽然存在多种网络解决方案,但是无法同时解决网络资源隔离和性能损耗的问题,尤其是对于网络性能和可用性敏感的应用。本文提出基于单根I/O虚拟化技术SR-IOV(Single Root I/O Virtualizat
在全屋定制不断普及的当下,提出针对全屋定制的住户需求调研方法,以避免设计后期出现产品落地效果与需求不符的情况。在获取代表性需求的基础上向上收敛建立住户需求挖掘框架,向下发散深入挖掘住户需求。首先通过文献资料阅读得到现有的产品设计中的用户需求调研方法研究,其次基于Sanders提出的Say、Do、Make理论,将其应用于全屋定制领域,获取全屋定制的住户需求。通过上述方法构建全屋定制的住户需求层级结构
“以美育人、以文化人”是新时代高校美育的要求,文章旨在探索基于美术类专业教育、教学资源,开展艺术类高校课程美育、实践美育与校园美育。开设美育通识课程,丰富美育资源,挖掘美育中的思政元素,构建美育与思政教育的同心圆;结合校园文化与企业需求,开展实践美育,增强学生的创新思维与活力;依托高校社团组织与校园环境,通过文创作品与美术作品,提升美育环境、营造美育氛围。文章对于开设美术类专业的高等学校的美育建设
目的 分析标准化儿童保健干预对婴幼儿生长、神经及运动发育的影响。方法 206例婴幼儿作为研究对象,根据干预情况分为对照组与观察组,各103例。对照组选择常规保健干预,观察组选择标准化儿童保健干预。对比两组婴幼儿心理运动发育指数(PDI)与智力发育指数(MDI)评分、0~6岁儿童神经心理发育量表评分、头围、身高、体重。结果 观察组PDI评分(107.87±1.49)分、MDT评分(116.74±1.
<正>一、课程目标《让数学走进生活——小小数学家探索之旅》旨在让学生在广泛参与学习活动的过程中经历、体验大自然和社会中蕴涵的数学问题,激发学生的学习乐趣,以更好地培养学生
期刊