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FY-3B/C微波成像儀資料定位、交叉校準(zhǔn)和液態(tài)水路徑反演研究

發(fā)布時間:2020-12-05 11:18
  我國極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號B星和C星(FY-3B/C)構(gòu)成上、下午組網(wǎng)觀測,能夠提供一天四次的全球觀測。搭載在FY-3B/C上的微波成像儀(Microwave Radiation Imager,MWRI)具有10.65、18.7、23.8、36.5和89 GHz五個頻率,其觀測亮溫和反演產(chǎn)品對臺風(fēng)等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測和數(shù)值預(yù)報都具有重要意義。衛(wèi)星微波成像儀資料的有效應(yīng)用依賴地理定位精度、偏差訂正和云反演產(chǎn)品。本研究首先針對MWRI資料存在的地理定位誤差,建立了定位誤差估計與訂正系統(tǒng)。然后,以熱帶測雨衛(wèi)星(TRMM)微波成像儀(TMI)觀測亮溫為基準(zhǔn),利用雙差法,對FY-3B/C MWRI進行交叉校準(zhǔn),得到偏差特性一致的資料。最后,將經(jīng)過定位誤差訂正和交叉校準(zhǔn)后的資料應(yīng)用于洋面云液態(tài)水路徑(LWP)反演及其日變化研究,通過加入低頻通道(10.65 GHz)觀測亮溫,發(fā)展了適用于觀測不同強度的洋面云中液態(tài)水路徑的多通道反演算法,并展示了 MWRI反演得到的臺風(fēng)中LWP的結(jié)構(gòu),也驗證了由FY-3B/C MWRI得到的熱帶云液態(tài)水路徑日變化特征與TMI得到的結(jié)果一致。文章主要內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)... 

【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】:141 頁

【學(xué)位級別】:博士

【部分圖文】:

FY-3B/C微波成像儀資料定位、交叉校準(zhǔn)和液態(tài)水路徑反演研究


圖2.1?FY-3B/C?MWR1掃描幾何、星下點位置、掃描角以及一條降軌掃描線上在10.65?GHz的32個??視場分布示意圖(間隔8個視場取一個)

算法流程圖,旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系,地心,軌道坐標(biāo)系


體坐標(biāo)系到軌道坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換;4)軌道坐標(biāo)系到地心慣性坐標(biāo)系(ECI)轉(zhuǎn)換;5)地心??旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系到地心旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(ECR或ECEF)轉(zhuǎn)換;6)地心旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系到大地測量??坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。MWRI地理定位算法流程如圖2.2。鑒于目前還沒有關(guān)于MWRI定位算法??14??

示意圖,定標(biāo)系統(tǒng),天線,示意圖


主反射鏡同樣用來反射來自地球場景的輻射,熱源反射鏡和冷空反射鏡分別用來反??射來自于熱源的輻射和來自于冷空的輻射。與國外其它儀器不同的是,熱源和冷空的輻??射需要通過主反射鏡反射后到達天線,如圖2.3所示。??T(0,<p)?\?;?Tia??C?main-reftector??/V,??Tn ̄^?Th、 ̄ ̄?A.?hot-load??圖2.3?MWRI天線定標(biāo)系統(tǒng)示意圖(引自Yang等,2011)。??由于熱源輻射和冷空輻射沒有經(jīng)過同一光路到達饋源,定標(biāo)過程中必須考慮熱反射??鏡和冷空反射鏡自身的損耗。因此,衛(wèi)星發(fā)射前必須在實驗室測定出它們的反射率(Yang??等,2011),并且在軌實時監(jiān)測它們的溫度。MWRI儀器在衛(wèi)星上的位置及其觀測幾何,??會導(dǎo)致熱源輻射、主反射鏡受到來自于地球輻射的尾瓣影響和熱源尾瓣的影響(圖2.3?)。??MWRI定標(biāo)系統(tǒng)的獨特設(shè)計,使得在定標(biāo)過程中各種原因?qū)е碌念~外輻射都能夠得以消??除。??Yang等(2011)綜合考慮各種因素對定標(biāo)結(jié)果的影響

【參考文獻】:
期刊論文
[1]晨昏軌道微波溫度計資料同化對降水定量預(yù)報的影響及其對三軌衛(wèi)星系統(tǒng)的意義[J]. 鄒曉蕾,秦正坤,翁富忠.  大氣科學(xué). 2016(01)
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[3]風(fēng)云三號衛(wèi)星微波成像儀在軌性能穩(wěn)定性分析[J]. 喬木,楊虎,何嘉愷,呂利清.  遙感學(xué)報. 2012(06)
[4]修正安裝矩陣提高FY-3B/MERSI的地理定位精度[J]. 吳榮華,楊忠東,關(guān)敏,李翔翔.  中國圖象圖形學(xué)報. 2012(10)
[5]利用風(fēng)云三號微波成像儀資料遙感“桑達”臺風(fēng)降雨云結(jié)構(gòu)[J]. 李小青,楊虎,游然,趙鳳生,喬延利.  地球物理學(xué)報. 2012(09)
[6]RTTOV和CRTM對“羅莎”臺風(fēng)衛(wèi)星微波觀測的模擬研究與比較[J]. 劉碩松,董佩明,韓威,張文軍.  氣象學(xué)報. 2012(03)
[7]FY-3微波成像儀遙感圖像地理定位方法研究[J]. 關(guān)敏,楊忠東.  遙感學(xué)報. 2009(03)
[8]熱帶測雨衛(wèi)星TMI探測結(jié)果對非降水云液態(tài)水路徑的反演方案研究[J]. 王雨,傅云飛,劉國勝.  氣象學(xué)報. 2006(04)
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博士論文
[1]云區(qū)衛(wèi)星微波資料直接變分同化研究[D]. 張思勃.南京信息工程大學(xué) 2015



本文編號:2899368

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