典型極端天氣現(xiàn)象的遙感監(jiān)測方法研究.pdf

1、典型極端天氣現(xiàn)象遙感監(jiān)測方法的研究為準(zhǔn)確監(jiān)測典型極端天氣現(xiàn)象提供技術(shù)支持，可防止和減少因極端天氣造成的事故和損失，對我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題來源于“耦合BRDF模型的城市地區(qū)氣溶膠遙感反演模型與方法研究”(40701112)，“華北區(qū)域氣溶膠光學(xué)厚度衛(wèi)星遙感反演研究”(200906)，“北京生態(tài)環(huán)境多源衛(wèi)星遙感監(jiān)測研究”(200730)。本文以MODIS和CBERS數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，針對霧、霾、沙塵這三種典

2、型極端天氣現(xiàn)象的特征，使用單通道法及通道組合方法構(gòu)建了監(jiān)測模型，實(shí)現(xiàn)了典型極端天氣現(xiàn)象的遙感監(jiān)測。
　　本文主要進(jìn)行了以下方面的研究：
　　1.為了說明典型極端天氣現(xiàn)象遙感監(jiān)測的可行性，使用6S模型模擬了不同能見度及水汽含量條件下，土壤、植被、水體等典型下墊面背景衛(wèi)星反射率的變化；并通過查閱大量文獻(xiàn)資料，歸納總結(jié)了霧、霾、沙塵粒子的物理特性以及物理特性對其光譜特性的影響。
　　2.通過分析云與霧、霾、沙塵的反射率與亮度

3、溫度的差異，提出了新的用于極端天氣條件下的云識別方法，并與MOD35云掩膜產(chǎn)品進(jìn)行了對比，結(jié)果表明，本文提出的云識別方法在識別云與霧、霾、沙塵等象元方面具有更高的準(zhǔn)確性。
　　3.綜合利用地基監(jiān)測數(shù)據(jù)與MODIS數(shù)據(jù)，基于極端天氣對應(yīng)象元、地表象元、云象元反射率及亮度溫度的差異，使用單通道法及通道組合方法構(gòu)建了沙塵、霧、霾的遙感監(jiān)測模型，以2008，2009年發(fā)生在我國內(nèi)蒙古及中東部城市的霧、霾、沙塵天氣為例，實(shí)現(xiàn)了云識別及霧、霾

4、、沙塵監(jiān)測。
　　4.綜合利用地基監(jiān)測數(shù)據(jù)與CBERS數(shù)據(jù)，基于沙塵象元、地表象元、云象元反射率及亮度溫度的差異，使用單通道法及通道組合方法構(gòu)建了沙塵監(jiān)測模型，以2006，2007年發(fā)生在我國內(nèi)蒙古境內(nèi)的兩次沙塵天氣為例，實(shí)現(xiàn)了云識別及沙塵監(jiān)測。
　　5.使用MICAPS資料驗證了衛(wèi)星遙感監(jiān)測的霧、霾、沙塵結(jié)果。
　　實(shí)驗結(jié)果表明本文提出的監(jiān)測方法能較精確地提取霧、霾、沙塵信息，實(shí)現(xiàn)了霧、霾、沙塵與云、下墊面背景的分離