【摘要】：云屬性在地氣系統(tǒng)輻射收支平衡、氣候預(yù)測(cè)和大氣輻射傳輸計(jì)算等方面都具有重要意義,現(xiàn)有對(duì)云屬性研究的數(shù)據(jù)主要是通過天基衛(wèi)星遙感獲得,本文利用MODIS遙感數(shù)據(jù)光譜范圍寬且波段細(xì)分的優(yōu)勢(shì),對(duì)云檢測(cè)、云相態(tài)檢測(cè)、云頂高度和云厚這些特定的云屬性進(jìn)行了理論研究與計(jì)算,并將結(jié)果與相應(yīng)產(chǎn)品進(jìn)行了比較。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:(一)去除了MODIS_L1B級(jí)MOD02數(shù)據(jù)中不同類型的條帶噪聲,并用閾值法對(duì)MOD02數(shù)據(jù)進(jìn)行了云檢測(cè)。對(duì)探測(cè)器間條帶噪聲,用掃描帶行均最大值法精確地判斷出其所有最大噪聲行后,用多行領(lǐng)域插值法去除其條帶噪聲;對(duì)鏡邊噪聲和隨機(jī)噪聲則采用中值濾波去除其條帶噪聲。分析了云檢測(cè)的大氣物理理論基礎(chǔ),對(duì)閾值法云檢測(cè)中選擇不同波段的原因以及結(jié)合閾值模型通過置信度檢測(cè)云的算法進(jìn)行了理論研究,并用閾值法對(duì)兩組MOD02數(shù)據(jù)進(jìn)行云檢測(cè)后,與相應(yīng)的MOD35云掩膜產(chǎn)品結(jié)果對(duì)比,檢測(cè)效果非常好。(二)研究了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)云相態(tài)檢測(cè)算法。分析了不同云相態(tài)的輻射理論,選用五個(gè)特殊波段數(shù)據(jù)構(gòu)建了反射率1.38R、亮溫值6.7BT、亮溫差值11 3.9BT?BT和11 12BT?BT四組特征數(shù)據(jù),對(duì)這些特征數(shù)據(jù)在不同云相態(tài)時(shí)的光學(xué)特性及三維散點(diǎn)圖進(jìn)行了詳細(xì)分析,緊接著對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法進(jìn)行了理論研究,利用這四組特征數(shù)據(jù)結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對(duì)兩組MOD02數(shù)據(jù)進(jìn)行云相態(tài)檢測(cè)后,與相應(yīng)的MOD06產(chǎn)品中云相態(tài)結(jié)果對(duì)比,能很好地檢測(cè)出各種云相態(tài)。(三)對(duì)經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算云厚法進(jìn)行了修正。對(duì)MODIS數(shù)據(jù)和CloudSat數(shù)據(jù)經(jīng)緯度匹配后,利用大氣靜力式法和氣壓-高度廓線插值法對(duì)兩組MODIS數(shù)據(jù)的單層云云頂高度進(jìn)行了計(jì)算;另外,結(jié)合MODIS和CloudSat匹配后數(shù)據(jù),用修正后的經(jīng)驗(yàn)式法對(duì)兩組MODIS數(shù)據(jù)的單層云云厚進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明,這幾種方法都能較準(zhǔn)確地計(jì)算出MODIS單層云的云頂高度和云厚。(四)完成了基于MODIS遙感數(shù)據(jù)的特定云屬性計(jì)算軟件的開發(fā)�；贛icrosoft Visual C++6.0平臺(tái),結(jié)合OpenCV庫設(shè)計(jì)開發(fā)了計(jì)算軟件,該軟件可選擇任一MOD02數(shù)據(jù),以灰度圖、偽彩色圖、三波段RGB合成圖三種方式顯示數(shù)據(jù)圖像,去除圖像中不同類型條帶噪聲,進(jìn)行云檢測(cè)和云相態(tài)檢測(cè),并可與相應(yīng)產(chǎn)品結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P407
【圖文】：

得到的全球云圖，顯然，全球相當(dāng)比例的表面被不同程度的云覆蓋。作為氣候的重要影響因子，想要深入了解云的各種參數(shù)，面對(duì)如此大面積的云覆蓋率，更加突出了結(jié)合已有衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)云的各項(xiàng)屬性進(jìn)行計(jì)算研究的重要性。

Terra衛(wèi)星3D模型圖

Aqua衛(wèi)星3D模型圖

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本文編號(hào)：2783752