星載微波成像儀能夠進(jìn)行全球、全天候的對(duì)地觀測(cè),對(duì)氣象預(yù)報(bào),氣候研究和環(huán)境監(jiān)測(cè)有重要意義。在使用星載微波成像儀觀測(cè)資料之前,應(yīng)對(duì)其中存在的問題進(jìn)行分析。已有研究表明,資料的條帶噪音會(huì)對(duì)資料數(shù)值同化和降水反演產(chǎn)生不良影響,所以去除微波成像儀資料中的條帶噪音尤為重要。由于微波成像儀探測(cè)通道多為窗區(qū)通道,對(duì)地表和降水信息敏感,其觀測(cè)亮溫在海陸邊界和降水區(qū)附近會(huì)出現(xiàn)幾十K的梯度變化。這些顯著的梯度變化,加大了微波成像儀資料噪音去除的難度。本研究首先針對(duì)目前微波亮溫資料中普遍存在的條帶噪音現(xiàn)象,發(fā)展了微波成像儀條帶噪音濾除方法,尤其是針對(duì)微波成像儀窗區(qū)通道,建立了能夠克服海陸邊界和強(qiáng)降水邊緣高亮溫梯度影響的新條帶噪音濾除方法,并利用多種微波成像儀資料進(jìn)行了效果檢驗(yàn)。隨后,本文分析了條帶噪音對(duì)降水反演準(zhǔn)確度和氣候變化趨勢(shì)的影響,并用濾除噪音后的FY-3B微波成像儀（Microwave Radiometer Imager,MWRI）資料結(jié)合海冰和歐洲中心再分析資料分析了極地氣候變化趨勢(shì)和4個(gè)月振蕩現(xiàn)象的時(shí)空特征。文章主要內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）采用主成分分析法（Principal Component A... 

【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖３．１利用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)大氣廓線計(jì)算的ＧＭＩ各個(gè)通道權(quán)重函數(shù)分布

道１２觀測(cè)亮溫和ＣＲＴＭ模擬亮溫之差；（ｄ）通道１３觀測(cè)亮溫；（ｅ）通道１３觀測(cè)亮溫與ＣＲＴＭ模擬??殼溫之差。??圖３．２為２０１４年８月１７日ＧＭＩ通道１２升軌觀測(cè)亮溫全球分布。如圖３．２ａ所示??ＧＭＩ的軌道觀測(cè)覆蓋范圍在７０°Ｎ到７０（）Ｓ之間，遠(yuǎn)大于ＴＭ丨的覆蓋范圍。不僅可以對(duì)??熱帶地區(qū)進(jìn)行觀測(cè)，還可以覆蓋到中緯度地區(qū)。這是由于ＧＰＭ衛(wèi)星采用了比ＴＲＭＭ衛(wèi)??星更大的軌道傾角。??從圖３．２ａ中可見，ＧＭＩ通道１２的觀測(cè)亮溫在２４５Ｋ到２７５Ｋ之間變化，變化范圍??約為３０Ｋ，很難發(fā)現(xiàn)只有零點(diǎn)幾Ｋ的噪音。為了減小亮溫的變化范圍，本研宄將圖３．２ａ??中的部分區(qū)域放大（如圖３．２ｂ），并用觀測(cè)亮溫減去模擬亮溫（后簡(jiǎn)稱０－Ｂ，如圖３．２ｃ）。??這樣，在放大區(qū)域內(nèi)，ＧＭＩ通道１２?０－Ｂ范圍減小為２６４Ｋ到２７２Ｋ。從圖３．２ｂ和３．２ｃ??中可以看到條帶噪音沿ＧＭＩ掃描線呈圓弧性分布。??由于通道１３權(quán)重函數(shù)峰值高度低于通道１２?（圖３．１），通道１３的亮溫值比通道１２??高９ｋ左右（圖３．２ｄ）。在放大區(qū)域內(nèi)

?２７２?－２?－１．５?－１?－０．５?０?０．５?１?１．５?２?Ｖ?７??圖３．３圖３．２ｂ中觀測(cè)亮溫（ａ）第一，（ｂ）第二和（ｃ）第三主成分。（ｄ）去除條帶噪音之前前３個(gè)主成??分之和（ｅ）去除條帶噪音之后前３個(gè)主成分之和；（ｆ）觀測(cè)亮溫減去前三個(gè)主成分之后的剩余值。??當(dāng)ＧＭＩ觀測(cè)資料中有條帶噪音出現(xiàn)時(shí)，主成分系數(shù)＜?就會(huì)隨之出現(xiàn)高頻抖動(dòng)。本??研究將采用Ｗｕ和Ｈｕａｎｇ?（２００９ａ，ｂ）的集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)方法（ＥＥＭＤ）來(lái)提�。嬷械母�??頻分量：??Ｗ／，ｙ?＝ＺＣ／．－〇＇）?＋?／？ａ〇＇）??ｍ＝１?３．３??２５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Liquid Water Path Retrieval Using the Lowest Frequency Channels of Fengyun-3C Microwave Radiation Imager（MWRI）[J]. Fei TANG,Xiaolei ZOU.  Journal of Meteorological Research. 2017(06)
[2]風(fēng)云氣象衛(wèi)星主要技術(shù)進(jìn)展[J]. 唐世浩,邱紅,馬剛.  遙感學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]基于風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星微波亮溫資料反演東北地區(qū)土壤濕度及其對(duì)比分析[J]. 王國(guó)杰,齊道日娜,王磊,譚,薛峰.  大氣科學(xué). 2016(04)
[4]SSM/I極地亮溫資料中的4個(gè)月振蕩現(xiàn)象[J]. 董慧杰,秦正坤.  遙感學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]基于風(fēng)云三號(hào)微波成像儀的熱帶氣旋強(qiáng)度的多元統(tǒng)計(jì)估計(jì)方法研究[J]. 張淼,邱紅,方翔,盧乃錳.  熱帶氣象學(xué)報(bào). 2015(01)
[6]基于多源數(shù)據(jù)的阿勒泰地區(qū)雪深反演研究[J]. 侯小剛,張璞,鄭照軍,李帥.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2015(01)
[7]風(fēng)云三號(hào)微波成像儀定標(biāo)精度評(píng)價(jià)及業(yè)務(wù)產(chǎn)品介紹[J]. 楊虎,李小青,游然,武勝利.  氣象科技進(jìn)展. 2013(04)
[8]風(fēng)三微波亮溫?cái)?shù)據(jù)在北疆地區(qū)的雪深反演研究[J]. 李楊,張璞,劉艷,盧新玉,馬麗云.  水土保持研究. 2013(04)
[9]基于微波輻射計(jì)的南極冰蓋凍融時(shí)空變化分析[J]. 梁雷,郭華東,李新武.  遙感學(xué)報(bào). 2013(02)
[10]FY-3B微波成像儀海表面溫度和風(fēng)速統(tǒng)計(jì)反演算法[J]. 孫立娥,王進(jìn),崔廷偉,郝艷玲,張杰.  遙感學(xué)報(bào). 2012(06)



本文編號(hào)：3288460