南海海水表面溫度對(duì)中國(guó)陸地的氣候變化具有顯著的影響。以南海南部海域?yàn)槔?首先對(duì)MODIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正及影像去云等預(yù)處理,利用輻射傳輸模型MODTRAN計(jì)算大氣透過(guò)率,利用MODIS數(shù)據(jù)第31和32波段輻射亮度值計(jì)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(jié)果與產(chǎn)品及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行擬合情況評(píng)價(jià)。決定系數(shù)（R²）大于0.8,SSE、RMSE較小,其中反演結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的SSE為1.025,RMSE為0.158,說(shuō)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(guān),與拉尼娜現(xiàn)象呈負(fù)相關(guān)。 

【文章來(lái)源】：遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2020,35(01)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

MODIS影像云修復(fù)（紅色區(qū)域?yàn)檠芯繀^(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(guò)率與大氣水汽含量之間的關(guān)系可以通過(guò)MODTRAN軟件模擬得到。應(yīng)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(xiàn)，內(nèi)容包括經(jīng)緯度、近地面氣溫、大氣氣壓廓線(xiàn)、氣溫廓線(xiàn)、水汽含量廓線(xiàn)和臭氧含量廓線(xiàn)等。圖2為模擬得到的MODIS第31、32波段的大氣透過(guò)率與大氣水汽含量之間的關(guān)系。由于MODIS傳感器邊緣區(qū)域的視角與星下點(diǎn)視角差別較大，而視角的變化會(huì)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(guò)率的大小。因此，在計(jì)算大氣透過(guò)率參數(shù)時(shí)，需要考慮傳感器的視角校正問(wèn)題，校正函數(shù)如下：

利用劈窗算法對(duì)MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度反演后，再將研究區(qū)部分?jǐn)?shù)據(jù)裁剪出來(lái)進(jìn)行制圖。研究區(qū)包含巴拉望島島嶼，在制圖過(guò)程中將該區(qū)域剔除，避免巴拉望島島嶼溫度對(duì)海洋表面溫度分析構(gòu)成干擾。2013年3月18日研究區(qū)溫度反演結(jié)果如圖3所示。本研究的驗(yàn)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(shí)測(cè)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)證劈窗算法對(duì)MODIS數(shù)據(jù)反演溫度的精度，選取研究區(qū)內(nèi)42個(gè)點(diǎn)反演溫度同時(shí)期對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)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(yàn)證數(shù)據(jù)。將實(shí)測(cè)溫度與MODIS產(chǎn)品溫度、實(shí)測(cè)溫度與MODIS反演溫度作精度驗(yàn)證，結(jié)果表明實(shí)測(cè)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(diǎn)圖如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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