南海海水表面溫度對中國陸地的氣候變化具有顯著的影響。以南海南部海域為例,首先對MODIS基礎數(shù)據(jù)進行幾何校正及影像去云等預處理,利用輻射傳輸模型MODTRAN計算大氣透過率,利用MODIS數(shù)據(jù)第31和32波段輻射亮度值計算亮度溫度,采用劈窗算法反演南海南部海域海表溫度,反演結果與產(chǎn)品及實測數(shù)據(jù)進行回歸分析,采取決定系數(shù)（R²）、誤差平方和（SSE）及均方根誤差（RMSE）進行擬合情況評價。決定系數(shù)（R²）大于0.8,SSE、RMSE較小,其中反演結果與實測數(shù)據(jù)的SSE為1.025,RMSE為0.158,說明反演精度良好。研究表明:溫度具有明顯的區(qū)域和季節(jié)變化特征,秋冬較低,春夏較高,在空間上從離近岸向中心海域方向遞減,海盆中心溫度低。溫度受氣候的影響,與厄爾尼諾現(xiàn)象呈正相關,與拉尼娜現(xiàn)象呈負相關。 

【文章來源】：遙感技術與應用. 2020,35(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

MODIS影像云修復（紅色區(qū)域為研究區(qū)范圍）

其中：ω表示大氣水汽含量，α和β是常量，分別取值為0.02和0.651。ρ2和ρ19分別表示MODIS第2和第19波段的反射率數(shù)據(jù)。大氣透過率與大氣水汽含量之間的關系可以通過MODTRAN軟件模擬得到。應用MODTRAN軟件還需要TIGR數(shù)據(jù)，TIGR數(shù)據(jù)包含全球不同區(qū)域的2311條大氣廓線，內(nèi)容包括經(jīng)緯度、近地面氣溫、大氣氣壓廓線、氣溫廓線、水汽含量廓線和臭氧含量廓線等。圖2為模擬得到的MODIS第31、32波段的大氣透過率與大氣水汽含量之間的關系。由于MODIS傳感器邊緣區(qū)域的視角與星下點視角差別較大，而視角的變化會改變電磁波在大氣中的傳播路程，從而改變大氣的散射、吸收等作用，直接影響到大氣透過率的大小。因此，在計算大氣透過率參數(shù)時，需要考慮傳感器的視角校正問題，校正函數(shù)如下：

利用劈窗算法對MODIS數(shù)據(jù)進行溫度反演后，再將研究區(qū)部分數(shù)據(jù)裁剪出來進行制圖。研究區(qū)包含巴拉望島島嶼，在制圖過程中將該區(qū)域剔除，避免巴拉望島島嶼溫度對海洋表面溫度分析構成干擾。2013年3月18日研究區(qū)溫度反演結果如圖3所示。本研究的驗證數(shù)據(jù)為MODIS海洋表面溫度產(chǎn)品數(shù)據(jù)以及部分實測數(shù)據(jù)。其中MODIS海洋表面溫度產(chǎn)品數(shù)據(jù)為MOD28，是海洋2、3級標準數(shù)據(jù)產(chǎn)品，內(nèi)容為海面溫度，空間分辨率為1 km，擁有日、旬、月的數(shù)據(jù)。為了驗證劈窗算法對MODIS數(shù)據(jù)反演溫度的精度，選取研究區(qū)內(nèi)42個點反演溫度同時期對應的實測海洋表面溫度數(shù)據(jù)和MODIS海洋表面溫度產(chǎn)品數(shù)據(jù)作為驗證數(shù)據(jù)。將實測溫度與MODIS產(chǎn)品溫度、實測溫度與MODIS反演溫度作精度驗證，結果表明實測溫度的平均溫度為27.60℃，MODIS產(chǎn)品溫度的平均溫度為26.92℃，MODIS反演溫度的平均溫度為27.69℃，3組數(shù)據(jù)的散點圖如圖4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3061444