基于MODIS數(shù)據(jù)的海表溫度反演研究.pdf

1、海洋幅員遼闊，占地面積極大，約是全球面積的70％左右，海洋溫度變化會(huì)在很大程度上影響地球的溫度變化，因此，研究海洋表層溫度至關(guān)重要。海洋蘊(yùn)含著巨大的能量，海水的熱容量非常大，其溫度的微小變化在影響人類生存環(huán)境的同時(shí)，會(huì)給全球的天氣帶來(lái)非常大的改變，同時(shí)在一定程度上給局部地區(qū)的天氣帶來(lái)變化。
　　本文分析了海表溫度反演算法的進(jìn)程。在深入分析大量已有成果的同時(shí)，結(jié)合MODIS的特點(diǎn)，以MODISL1B遙感影像數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，以南海地區(qū)

2、為示范區(qū)，對(duì)海表溫度反演的過(guò)程作了一系列的研究。具體內(nèi)容如下:
　　(1)以Terra-MODIS數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，基于如今已有的結(jié)果，通過(guò)對(duì)比和分析，最終從眾多的反演算法中，選出最適合本文研究區(qū)域的海表溫度反演算法，然后應(yīng)用覆蓋研究區(qū)域的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)做反演實(shí)例結(jié)果的檢驗(yàn)。
　　(2)云是造成紅外反演誤差的主要原因之一，因此，在反演之前，本文做了云的檢測(cè)處理;由于海洋和陸地在紅外波段發(fā)射率差異較大，會(huì)對(duì)反演SST造成影響，因此，本

3、文做了陸地水體分離處理。
　　(3)對(duì)于海表溫度反演軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，以VS2010為集成環(huán)境，基于C＃語(yǔ)言進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，結(jié)合ArcGIS和ENVI/IDL二次開發(fā)平臺(tái)，建立海表溫度反演軟件。在設(shè)計(jì)軟件的過(guò)程中，本文給出構(gòu)建海表溫度反演軟件的關(guān)鍵技術(shù)、功能和界面的設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)調(diào)用GIS組件來(lái)實(shí)現(xiàn)海表溫度反演軟件反演結(jié)果的制圖輸出。
　　(4)對(duì)于反演結(jié)果的驗(yàn)證和分析，以我國(guó)南海海域作為驗(yàn)證區(qū)域范圍來(lái)進(jìn)行。以2014年2月

4、4日標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間0250的影像和2014年8月8日標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間0245的影像為例，利用軟件進(jìn)行海表溫度計(jì)算，處理結(jié)果表明，此結(jié)果可以真實(shí)地反映試驗(yàn)范圍內(nèi)溫度的分布。用浮標(biāo)測(cè)量值作為驗(yàn)證，結(jié)果顯示，反演結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)約為0.92，平均誤差MRE為0.69℃，均方根誤差RMSE為0.41℃，最小誤差為0.039℃，最大誤差為1.354℃。表明了本文軟件采用的海表溫度反演算法能夠適用于我國(guó)海域，反演結(jié)果以期對(duì)海洋開發(fā)和探測(cè)提供一定的理論依據(jù)