靜止氣象衛(wèi)星晴空區(qū)導(dǎo)風(fēng)信號提取算法改進(jìn)與應(yīng)用分析
發(fā)布時間:2021-06-06 04:15
靜止衛(wèi)星觀測到的晴空大氣層頂“紅外窗”通道輻射量對大氣水汽、大氣氣溶膠以及其他可能影響輻射量變化的因素具有較弱的敏感性。隨著星載儀器靈敏度增加,提取這一微弱示蹤信號已經(jīng)成為可能。提取微弱示蹤信號可使用時間差分或分裂窗差分算法,然后用最大相關(guān)技術(shù)追蹤微弱示蹤信號、獲得示蹤信號移動信息,即“晴空區(qū)導(dǎo)風(fēng)”。但地表發(fā)射輻射的時間變化對微弱示蹤信號會有很大的干擾。為了降低紅外大氣窗區(qū)地表發(fā)射輻射對微弱示蹤信號的干擾,本文提出了一種改進(jìn)的FY-2E紅外通道晴空區(qū)衛(wèi)星導(dǎo)風(fēng)信號提取算法——二階混合差分法,簡稱為二階差分法,即對紅外分裂窗云掩膜圖在分裂窗差值的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行時間差值處理,或者先進(jìn)行時間差值再進(jìn)行分裂窗差值,都可以進(jìn)一步減弱晴空區(qū)地表溫度變化的干擾,從而有助于獲得水汽團(tuán)或氣溶膠團(tuán)的紋理及其移動信息。為了證明二階差分法可以進(jìn)一步減弱晴空區(qū)地表溫度變化的干擾,利用MODTRAN4在中緯度夏季潮濕大氣和中緯度冬季干燥沙塵天氣下,結(jié)合FY-2E靜止衛(wèi)星紅外窗區(qū)光譜響應(yīng)函數(shù),計算出地表溫度和對流層內(nèi)各層氣溫變化對亮溫的貢獻(xiàn),分析示蹤信號源(中緯度夏季晴空區(qū)整層大氣含水量的30%變化、中緯度冬季干燥大...
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 衛(wèi)星導(dǎo)風(fēng)的研究意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 本文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 晴空區(qū)二階差分導(dǎo)風(fēng)法原理
2.1 大氣輻射傳輸特征
2.2 二階差分法導(dǎo)風(fēng)原理
2.3 本章小結(jié)
第三章 二階差分法模擬計算與亮溫響應(yīng)分析
3.1 MODTRAN輻射傳輸模式簡介
3.2 模式基本參數(shù)介紹
3.3 各層氣溫變化對亮溫的影響
3.4 地表溫度變化對亮溫的影響
3.5 水汽密度變化對亮溫的貢獻(xiàn)
3.6 氣溶膠消光系數(shù)變化對亮溫的貢獻(xiàn)
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于二階差分法的晴空導(dǎo)風(fēng)實驗流程
4.1 二階差分法的晴空導(dǎo)風(fēng)實驗流程
4.2 晴空風(fēng)場的質(zhì)量控制
4.3 本章小結(jié)
第五章 晴空區(qū)導(dǎo)風(fēng)實驗
5.1 晴空大氣水汽區(qū)導(dǎo)風(fēng)個例分析
5.1.1 地表溫度變化大的水汽高值區(qū)
5.1.2 地表溫度變化小的水汽高值區(qū)
5.1.3 地表溫度變化大的水汽低值區(qū)
5.2 晴空大氣沙塵爆發(fā)區(qū)導(dǎo)風(fēng)個例分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文的主要研究工作及結(jié)論
6.2 本研究的創(chuàng)新點
6.3 可進(jìn)一步開展的工作
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向“紅外云圖晴空區(qū)導(dǎo)風(fēng)”的FY-2E紅外通道亮溫度敏感性分析[J]. 張治國,王振會,詹奕哲,楊璐. 熱帶氣象學(xué)報. 2013(02)
[2]FY-2E分裂窗晴空沙塵區(qū)導(dǎo)風(fēng)初步研究[J]. 詹奕哲,王振會,張治國. 遙感學(xué)報. 2012(04)
[3]FY-2E與FY-2C紅外分裂窗通道光譜響應(yīng)差異的對比分析[J]. 張勇,李元,戎志國. 光譜學(xué)與光譜分析. 2010(06)
[4]沙塵氣溶膠對熱紅外分裂窗通道亮溫和地表反演溫度的影響研究[J]. 李莉,顧行發(fā),余濤,胡秀清,陳良富,程天海. 紅外與毫米波學(xué)報. 2009(02)
[5]衛(wèi)星反演風(fēng)場進(jìn)展概述[J]. 李艷兵,黃思訓(xùn),翟景秋. 氣象科學(xué). 2009(02)
[6]集合卡爾曼濾波同化探空資料的數(shù)值試驗[J]. 朱琳,壽紹文,彭加毅,張紅華. 南京氣象學(xué)院學(xué)報. 2008(02)
[7]我國近46年來的寒潮時空變化與冬季增暖[J]. 錢維宏,張瑋瑋. 大氣科學(xué). 2007(06)
[8]氣球軌跡法測風(fēng)和風(fēng)廓線雷達(dá)測風(fēng)的對比分析[J]. 王燁芳,薛云朝,李清. 氣象水文海洋儀器. 2007(03)
[9]靜止氣象衛(wèi)星水汽風(fēng)反演研究[J]. 楊文凱,白潔,劉健文,高峰. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2007(01)
[10]多通道衛(wèi)星云圖云檢測方法的研究[J]. 馬芳,張強,郭鈮,張杰. 大氣科學(xué). 2007(01)
碩士論文
[1]基于MODTRAN的大氣透過率紅外系統(tǒng)作用距離的研究[D]. 賈全濤.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3213584
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 衛(wèi)星導(dǎo)風(fēng)的研究意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 本文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 晴空區(qū)二階差分導(dǎo)風(fēng)法原理
2.1 大氣輻射傳輸特征
2.2 二階差分法導(dǎo)風(fēng)原理
2.3 本章小結(jié)
第三章 二階差分法模擬計算與亮溫響應(yīng)分析
3.1 MODTRAN輻射傳輸模式簡介
3.2 模式基本參數(shù)介紹
3.3 各層氣溫變化對亮溫的影響
3.4 地表溫度變化對亮溫的影響
3.5 水汽密度變化對亮溫的貢獻(xiàn)
3.6 氣溶膠消光系數(shù)變化對亮溫的貢獻(xiàn)
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于二階差分法的晴空導(dǎo)風(fēng)實驗流程
4.1 二階差分法的晴空導(dǎo)風(fēng)實驗流程
4.2 晴空風(fēng)場的質(zhì)量控制
4.3 本章小結(jié)
第五章 晴空區(qū)導(dǎo)風(fēng)實驗
5.1 晴空大氣水汽區(qū)導(dǎo)風(fēng)個例分析
5.1.1 地表溫度變化大的水汽高值區(qū)
5.1.2 地表溫度變化小的水汽高值區(qū)
5.1.3 地表溫度變化大的水汽低值區(qū)
5.2 晴空大氣沙塵爆發(fā)區(qū)導(dǎo)風(fēng)個例分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文的主要研究工作及結(jié)論
6.2 本研究的創(chuàng)新點
6.3 可進(jìn)一步開展的工作
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向“紅外云圖晴空區(qū)導(dǎo)風(fēng)”的FY-2E紅外通道亮溫度敏感性分析[J]. 張治國,王振會,詹奕哲,楊璐. 熱帶氣象學(xué)報. 2013(02)
[2]FY-2E分裂窗晴空沙塵區(qū)導(dǎo)風(fēng)初步研究[J]. 詹奕哲,王振會,張治國. 遙感學(xué)報. 2012(04)
[3]FY-2E與FY-2C紅外分裂窗通道光譜響應(yīng)差異的對比分析[J]. 張勇,李元,戎志國. 光譜學(xué)與光譜分析. 2010(06)
[4]沙塵氣溶膠對熱紅外分裂窗通道亮溫和地表反演溫度的影響研究[J]. 李莉,顧行發(fā),余濤,胡秀清,陳良富,程天海. 紅外與毫米波學(xué)報. 2009(02)
[5]衛(wèi)星反演風(fēng)場進(jìn)展概述[J]. 李艷兵,黃思訓(xùn),翟景秋. 氣象科學(xué). 2009(02)
[6]集合卡爾曼濾波同化探空資料的數(shù)值試驗[J]. 朱琳,壽紹文,彭加毅,張紅華. 南京氣象學(xué)院學(xué)報. 2008(02)
[7]我國近46年來的寒潮時空變化與冬季增暖[J]. 錢維宏,張瑋瑋. 大氣科學(xué). 2007(06)
[8]氣球軌跡法測風(fēng)和風(fēng)廓線雷達(dá)測風(fēng)的對比分析[J]. 王燁芳,薛云朝,李清. 氣象水文海洋儀器. 2007(03)
[9]靜止氣象衛(wèi)星水汽風(fēng)反演研究[J]. 楊文凱,白潔,劉健文,高峰. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2007(01)
[10]多通道衛(wèi)星云圖云檢測方法的研究[J]. 馬芳,張強,郭鈮,張杰. 大氣科學(xué). 2007(01)
碩士論文
[1]基于MODTRAN的大氣透過率紅外系統(tǒng)作用距離的研究[D]. 賈全濤.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3213584
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/qxxlw/3213584.html
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