【摘要】：對(duì)MODIS數(shù)據(jù)海面溫度反演傳統(tǒng)劈窗算法進(jìn)行修正,建立了適用于河北海域的海面溫度反演模型。模型的系數(shù)是通過(guò)河北近海海域海面溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與準(zhǔn)同步的MODIS數(shù)據(jù)回歸獲得。利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型精度進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,模型反演值與實(shí)測(cè)值一元線性回歸R2為0.984,平均誤差為0.4℃,平均相對(duì)誤差為2.3%,均方根誤差為0.5℃,滿足業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)要求。最后將該反演模型應(yīng)用到了2012~2014年河北海域海面溫度遙感監(jiān)測(cè),分析統(tǒng)計(jì)年際變化趨勢(shì)。該模型能夠較真實(shí)地反映河北海域海面溫度的分布變化狀況。
【圖文】：

～9月MODIS1B數(shù)據(jù)。根據(jù)采樣時(shí)間和衛(wèi)星過(guò)境時(shí)間，篩選出與采樣日期準(zhǔn)同步的晴空下的遙感數(shù)據(jù)。收集到的海面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)由河北省秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站提供，所有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。測(cè)量時(shí)間分別為2010年5～10月、2011年5～10月和2012年5～9月，樣點(diǎn)共計(jì)334個(gè)，分布于整個(gè)河北省近岸海域。剔除掉與遙感數(shù)據(jù)非同期樣點(diǎn)、云覆蓋樣點(diǎn)以及近岸混合像元樣點(diǎn)，最終保留了84個(gè)樣點(diǎn)數(shù)據(jù)。其中，選擇72個(gè)樣點(diǎn)作為模型修正數(shù)據(jù);選擇其余12個(gè)樣點(diǎn)作為模型精度驗(yàn)證數(shù)據(jù)，均勻分布在河北近岸海域。研究區(qū)域與樣點(diǎn)分布如圖1所示。圖1海面溫度野外采樣點(diǎn)位Fig．1Locationsofsamplingsites2反演算法研究2．1熱輻射傳輸方程反演模型是影響定量遙感反演結(jié)果的關(guān)鍵［5］，海面溫度反演模型主要分為數(shù)學(xué)模型和物理模型。數(shù)學(xué)模型主要是采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法建立反演模型，物理模型主要是描述傳感器信號(hào)特征與海表大氣物理參數(shù)關(guān)系的熱輻射傳輸方程。在熱紅外通道，遙感傳感器接收到的輻射信號(hào)由三部分組成，分別為海表發(fā)射輻射、大氣上行輻射和大氣下行輻射。對(duì)于海洋來(lái)說(shuō)，海表發(fā)射率ε≈1，所以傳感器接收到的輻射度表達(dá)式為［3］:Lt(λ，θ)=ε(λ，θ)·t(λ，θ)·Ls(λ，sst)+L↑(λ，θ)+(1－ε(λ，θ))·t(λ，θ)·L↓(λ，θ)(1)式中:Lt(λ，θ)為傳感器接收的輻射強(qiáng)度;Ls(λ，sst)為海表輻射強(qiáng)度;L↑(λ，θ)為大氣上行輻射;L↓(λ，θ)為大氣下行輻射;t(λ，，θ)為大氣透過(guò)率;ε(λ，θ)為海表發(fā)射率�；谖锢砟Ｐ偷姆囱莘椒�，雖然模型詳細(xì)描述了海氣系統(tǒng)到達(dá)傳感器的輻射傳輸過(guò)程，每個(gè)參數(shù)都具有明確的物理意義，具有較高的反演精度，但是由于實(shí)時(shí)的海洋大氣狀況參數(shù)很難獲?

第2期楊斌，等:河北海域海面溫度遙感反演業(yè)務(wù)化算法273圖22014年河北海域SST月均值分布Fig．2DistributionmapsofthemonthlymeanSSTinHebeicoastalseain2014表3為2012～2014年河北海域海面溫度月均值統(tǒng)計(jì)。結(jié)果顯示，2012～2014年河北海域全年整體海面溫度呈升高趨勢(shì)。2014年海面溫度全年平均值為13．4℃，較2012年升高了1．6℃。特別是2014年的冬季海冰期，河北海域未出現(xiàn)海冰分布，這與逐年升高的海面溫度有著密切的聯(lián)系。表32012～2014年河北海域SST月均值Tab．3MonthlyaverageofSSTinHebeicoastalseabetween2012to2014年份SST/℃1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年均值20120．9－1．11．85．011．918．922．024．823．219．311．94．611．82013－0．4－0．31．15．012．319．722．826．022．519．012．56．312．220142．41．03．47．913．021．624．125．624．319．112．95．813．4(下轉(zhuǎn)第287頁(yè))

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