本文關(guān)鍵詞：基于風(fēng)云2號靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)的白天海霧監(jiān)測算法研究

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【摘要】：海霧使得海上和沿海地區(qū)的能見度降低,對航海、海上漁業(yè)生產(chǎn)、沿岸人們的生活以及軍事行動造成不利影響,是引發(fā)多種事故的重要原因。由于海上觀測站點稀少,傳統(tǒng)監(jiān)測手段無法對海霧進行實時和大范圍監(jiān)測,而衛(wèi)星遙感技術(shù)以其實時、動態(tài)、覆蓋范圍廣、信息源可靠的特點彌補了傳統(tǒng)觀測方法的不足,能夠?qū)ｌF進行實時、大范圍的識別監(jiān)測,特別是靜止衛(wèi)星具有時間分辨率較高的優(yōu)點,能夠?qū)ｌF進行連續(xù)性觀測。本文利用風(fēng)云2號靜止衛(wèi)星的數(shù)據(jù),通過分析云、霧和下墊面的光譜輻射特性,構(gòu)建白天海霧檢測算法,實現(xiàn)了中國附近海域白天海霧的自動監(jiān)測,并采用實測數(shù)據(jù)和極軌衛(wèi)星FY-3B的霧產(chǎn)品數(shù)據(jù)分別對檢測結(jié)果進行精度驗證。得到了以下主要結(jié)論:1.云霧和海面在可見光波段的反射率差異較大,通常情況下,云霧的反射率明顯高于海面的反射率,因此,可見光波段的反射率可用于區(qū)分云霧區(qū)和海面。由于中高云所處的高度高于低層云霧,導(dǎo)致中高云在長波紅外波段的亮溫低于低層云霧,據(jù)此可以分離中高云和低層云霧。在中紅外波段,云霧的反射率大小主要由其中小水滴或小冰晶的粒子大小決定,粒子半徑減小,云霧的反射率增大,一般情況下,海霧的粒子半徑最小,反射率最大,該光譜特性可用于低云和海霧的分離。2.改進了Alan等提出的用于云檢測的動態(tài)閾值法。在保證擬合優(yōu)度R2相對最優(yōu)的條件下,自動確定直方圖的平滑間距和最小二乘法的擬合階數(shù),對可見光波段反射率的統(tǒng)計直方圖進行最小二乘法曲線擬合,使統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加平滑,求得的動態(tài)閾值更加精確,而且避免了一些異常數(shù)據(jù)造成的誤差,但同時造成運算量增大,處理時間增加。3.根據(jù)云、霧、海面的光譜輻射特性和空間紋理特性,提出了一套白天海霧自動監(jiān)測算法。該算法通過云檢測、云頂高度檢測、海霧判別指數(shù)、薄低云檢測和平滑穩(wěn)定度分析多種方法,逐步完成云霧與海面的分離、中高云與低層云霧的分離、低云與海霧的分離,最終實現(xiàn)海霧的自動識別。然后,分別利用廣州熱帶海洋氣象研究所提供的實測數(shù)據(jù)和國家衛(wèi)星氣象中心發(fā)布的極軌衛(wèi)星FY-3B霧監(jiān)測業(yè)務(wù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)對檢測結(jié)果進行精度驗證,結(jié)果表明,本文提出的白天海霧檢測算法取得了較好的檢測結(jié)果。最后,對2014年2月26日和2014年4月8日的兩次海霧個例分析表明,利用靜止衛(wèi)星的高時間頻次數(shù)據(jù)可較好地實現(xiàn)海霧過程的動態(tài)監(jiān)測。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P715.7;P714.2

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 傅剛,張濤,周發(fā)t;一次黃海海霧的三維數(shù)值模擬研究[J];青島海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年06期

2 江海英,張韌,劉科峰;青島海霧的自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)建模[J];海洋科學(xué);2005年02期

3 孫連強;曹士民;柳淑萍;高松影;王文武;;丹東附近海域海霧的特征及其海洋、大氣背景條件分析[J];海洋預(yù)報;2006年03期

4 張?zhí)K平;鮑獻文;;近十年中國海霧研究進展[J];中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年03期

5 江敦雙;張?zhí)K平;陸惟松;;青島海霧的氣候特征和預(yù)測研究[J];海洋湖沼通報;2008年03期

6 左迎芝;梁軍;;大連及其近海海霧預(yù)報系統(tǒng)[J];氣象水文海洋儀器;2010年03期

7 李曉麗;唐躍;王雷;;舟山海霧發(fā)生問題探討[J];海洋預(yù)報;2011年01期

8 王緒翔;邵利民;曹祥村;;黃海西部2005—2007年海霧演變的氣候特征研究[J];海洋預(yù)報;2012年03期

9 王東;;大連海域一次弱系統(tǒng)影響的海霧分析[J];科技信息;2012年25期

10 湯鵬宇;何宏讓;陽向榮;;大連海霧特征及形成機理初步分析[J];干旱氣象;2013年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李永平;劉曉波;王亞男;;冷空氣影響下的黃東海海霧特征分析[A];第五屆長三角氣象科技論壇論文集[C];2008年

2 熊勇;蔣輝明;;霞浦水門地區(qū)春季海霧的分析及預(yù)報[A];S1 災(zāi)害天氣研究與預(yù)報[C];2012年

3 張守寶;高山紅;齊伊玲;;一次黃海海霧逆溫層成因的觀測分析[A];第26屆中國氣象學(xué)會年會災(zāi)害天氣事件的預(yù)警、預(yù)報及防災(zāi)減災(zāi)分會場論文集[C];2009年

4 張?zhí)K平;任兆鵬;;下墊面熱力作用對黃海春季海霧的影響——觀測與數(shù)值試驗[A];第26屆中國氣象學(xué)會年會人工影響天氣與大氣物理學(xué)分會場論文集[C];2009年

5 裘杭培;葉玲萍;;臺州市2009年沿海海霧天氣分析[A];第六屆長三角氣象科技論壇論文集[C];2009年

6 楊萬裕;鄧方俊;高領(lǐng)花;應(yīng)迪;;浙江中部沿海海霧特征及預(yù)報著眼點分析[A];第六屆長三角氣象科技論壇論文集[C];2009年

7 袁夏玉;高山紅;王永明;張守寶;;一次伴隨海霧的大氣波導(dǎo)數(shù)值模擬及其成因分析[A];第28屆中國氣象學(xué)會年會——S9大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境[C];2011年

8 任兆鵬;張?zhí)K平;;下墊面熱力作用對黃海春季海霧影響的數(shù)值研究[A];中國氣象學(xué)會2008年年會第二屆研究生年會分會場論文集[C];2008年

9 徐杰;黃寧立;過霽冰;;一次冬季黃東海海霧的觀測分析與數(shù)值模擬研究[A];第八屆長三角氣象科技發(fā)展論壇論文集[C];2011年

10 程相坤;徐杰;傅剛;蔡冬梅;;一次黃海海霧數(shù)值模擬研究[A];遼寧省氣象局、丹東市氣象局、中國海洋湖沼學(xué)會氣象分會、中國海洋湖沼學(xué)會潮汐海平面專業(yè)委員會、中國海洋湖沼學(xué)會計算物理專業(yè)委員會、山東（暨青島市）海洋湖沼學(xué)會2011年聯(lián)合學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院 張?zhí)K平;我國海霧研究面臨機遇與挑戰(zhàn)[N];中國氣象報;2009年

2 記者 譚允 通訊員 楊綺薇;八部門開展珠三角海霧預(yù)報研究[N];廣東科技報;2006年

3 唐貴江　楊綺薇;科學(xué)家首次大規(guī)模研究珠三角地區(qū)海霧預(yù)報[N];人民日報海外版;2006年

4 張建江;海霧[N];中國漁業(yè)報;2010年

5 課題負責(zé)人 中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院副院長、教授、博士生導(dǎo)師 傅剛;揭示海霧的秘密[N];中國氣象報;2011年

6 周寬宏;開展航線海霧預(yù)報刻不容緩[N];中國氣象報;2002年

7 滬科;我國將開展海霧海面風(fēng)監(jiān)測[N];中國氣象報;2006年

8 本版編輯邋姜云飛 張聲敏 記者 姜成坤 李實yN;“海霧”罩濱城 航班大面積延誤[N];大連日報;2008年

9 ;航海人急盼撥霧見青天[N];中國氣象報;2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 郝增周;黃、渤海海霧遙感輻射特性及衛(wèi)星監(jiān)測研究[D];南京信息工程大學(xué);2007年

2 衣立;黃海海霧/層云的空間分布及云底高度遙感方法研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

3 郭敬天;海霧形成與發(fā)展機制的觀測分析與數(shù)值模擬研究[D];中國海洋大學(xué);2008年

4 黃輝軍;華南沿海海霧及其邊界層結(jié)構(gòu)的觀測分析[D];南京大學(xué);2013年

5 岳巖裕;春季南海海霧微觀特征和霧水化學(xué)組分的觀測研究[D];南京信息工程大學(xué);2013年

6 呂晶晶;南海北部海霧宏微觀結(jié)構(gòu)及霧水沉降特征觀測研究[D];南京信息工程大學(xué);2014年

7 李鵬遠;黃海海霧的觀測和基于WRF模式的數(shù)值模擬研究[D];中國海洋大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任兆鵬;黃海春季和夏季海霧過程的觀測分析與數(shù)值試驗[D];中國海洋大學(xué);2009年

2 屈鳳秋;一次華南沿海海霧過程的觀測分析與數(shù)值模擬研究[D];南京信息工程大學(xué);2008年

3 張曦;廈門春季海霧宏微觀結(jié)構(gòu)觀測分析[D];南京信息工程大學(xué);2015年

4 盧博;CALIOP海霧檢測及其在MODIS日間海霧遙感中的應(yīng)用[D];中國海洋大學(xué);2015年

5 田永杰;基于風(fēng)云2號靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)的白天海霧監(jiān)測算法研究[D];華南理工大學(xué);2016年

6 張守寶;高壓系統(tǒng)影響下黃海海霧的形成機制研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

7 董克慧;海霧的二維數(shù)值試驗與海霧預(yù)報[D];中國海洋大學(xué);2005年

8 齊伊玲;典型黃海平流海霧形成機制的研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

9 王燕濱;黃、渤海3個海島海霧的氣候特征及統(tǒng)計預(yù)報[D];中國海洋大學(xué);2008年

10 王冠嵐;北大西洋海霧發(fā)生頻率的氣候?qū)W特征[D];中國海洋大學(xué);2010年

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本文編號：1276292