地表溫度是地表與大氣間相互作用以及能量交換的結(jié)果,其在數(shù)值預(yù)報(bào)、干旱監(jiān)測、氣候變化等研究領(lǐng)域都有重要的作用。因此,高質(zhì)量的地表溫度產(chǎn)品將為其它相關(guān)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。HIRS（High-resolution Infrared Radiation Sounder）地表溫度產(chǎn)品覆蓋全球,空間分辨率為0.5度,時間分辨率為逐小時,時間范圍為1979-2009年,是目前時間序列最長的衛(wèi)星遙感地表溫度產(chǎn)品之一。本文首先研究了該產(chǎn)品在中國地區(qū)的適用性,然后基于此產(chǎn)品分析中國地區(qū)地表溫度的時空變化特征。主要結(jié)論如下:（1）在中國典型區(qū)域鄱陽湖流域,HIRS地表溫度產(chǎn)品與站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)具有很好的時間變化一致性,但是該產(chǎn)品總體上低于站點(diǎn)觀測值,這主要是由于其對35℃以上溫度的低估。該產(chǎn)品在夏季表現(xiàn)最差,在冬季表現(xiàn)最好。此外,該產(chǎn)品高估了夏季地表溫度的升溫趨勢,而一定程度上低估了秋季地表溫度的升溫趨勢。（2）HIRS與MODIS（Moderate resolution Imaging Spectroradiometer）地表溫度產(chǎn)品在中國除了青藏高原外的大部分區(qū)域具有很好的時間變化一致性。在中國100°E以東... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)流程圖

圖 3.1 HIRS 地表溫度產(chǎn)品與站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù) 1980-2009 年逐日數(shù)據(jù)時間序列的相關(guān)系數(shù)（a）原始數(shù)據(jù) （b）距平數(shù)據(jù)。為了研究 HIRS 地表溫度產(chǎn)品與站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)間的偏差，我們基于 1980-2009 年兩套數(shù)據(jù)逐日平均值的時間序列，計(jì)算了它們間的 Bias 和 ubRMSD，結(jié)果在圖 3.2 中。Bias包含了偏差的方向，而 ubRMSD 是一種均方根差異，沒有偏差方向信息，計(jì)算 Bias 時用 HIRS 地表溫度減站點(diǎn)觀測值。如圖 3.2a 所示，Bias 在除了在一個位于山地的站點(diǎn)和兩個靠近鄱陽湖的站點(diǎn)外的絕大部分站點(diǎn)處為負(fù)值，其值在-4-2℃范圍內(nèi)，這表明 HIRS地表溫度總體上低于站點(diǎn)觀測值。此外，HIRS 地表溫度與站點(diǎn)觀測值的偏差受流域內(nèi)地表性質(zhì)的影響，Bias 在以林地為主的鄱陽湖南部山地區(qū)域?yàn)?4~-2℃范圍，而在以耕地為主的北部平原地區(qū)變小。如圖 3.2b 中所示，HIRS 地表溫度產(chǎn)品與站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)日平均值時間序列間的ubRMSD 在鄱陽湖流域所有站點(diǎn)處的值在 1.5~4℃范圍內(nèi)，并且其值在站點(diǎn)間的差異較小。ubRMSD 的空間分布與 Bias 的空間分布相似。鄱陽湖流域北部平原的地表覆蓋類

圖 3.2 HIRS 地表溫度產(chǎn)品與站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù) 1980-2009 年日平均值時間序列的 Bias 和 ubRMSD（a）Bias（HIRS 地表溫度減站點(diǎn)地表溫度，下同）（b）ubRMSD。為了進(jìn)一步研究 HIRS 地表溫度產(chǎn)品質(zhì)量的區(qū)域差異，我們分別選取了贛江流域北部（NGB）和贛江流域南部（SGB）兩個區(qū)域進(jìn)行分析。我們分別在兩個區(qū)域，基于區(qū)域平均值，分析了 HIRS 地表溫度產(chǎn)品與站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)日平均值時間序列的線性關(guān)系，畫出了它們間的散點(diǎn)圖，如圖 3.3 所示。從圖中可以看出，HIRS 地表溫度與站點(diǎn)觀測值在 NGB 和 SGB 兩個區(qū)域都具有很好的線性關(guān)系，回歸系數(shù)分別達(dá)到 0.84 和 0.81。但在這兩個區(qū)域，線性關(guān)系在低溫和高溫處都下降了，在高溫處，HIRS 地表溫度表現(xiàn)出對站點(diǎn)觀測值更大的低估。在贛江流域北部，Bias 的值為-1.27℃，ubRMSD 的值為2.42℃；在贛江流域南部，Bias 的值為-1.97℃，ubRMSD 的值為 2.43℃。兩套數(shù)據(jù)間的Bias 在 SGB 比在 NGB 大，這是受南部茂密植被的影響。盡管 HIRS 地表溫度總體上低于站點(diǎn)觀測值，但是其與站點(diǎn)觀測值的相關(guān)系數(shù)在贛江流域北部和南部都很高，分別達(dá)到 0.98 和 0.97，這使得其與站點(diǎn)觀測值在時間變化一致性方面可信度高。

【參考文獻(xiàn)】：
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