發(fā)布時(shí)間：2017-04-06 11:10

  本文關(guān)鍵詞：CALIOP海霧檢測(cè)及其在MODIS日間海霧遙感中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：使用MODIS遙感海霧是研究海霧的有效手段,但是由于海上觀測(cè)資料的稀缺,難以獲得更多精確的數(shù)據(jù)對(duì)MODIS海霧檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。星載激光雷達(dá)CALIOP能夠?qū)θ蚋黝?lèi)大氣目標(biāo)物進(jìn)行三維觀測(cè),其中在海拔高度8.2 km以下具有30 m的高垂直分辨率數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本文首先開(kāi)展了利用CALIOP數(shù)據(jù)進(jìn)行海霧判別方法的研究,提出了結(jié)合CALIOP二級(jí)VFM產(chǎn)品和一級(jí)后向散射系數(shù)數(shù)據(jù)檢測(cè)海霧的方法,然后在此基礎(chǔ)上,分析和研究了海霧和云體的全球分布情況,包括發(fā)生概率和厚度統(tǒng)計(jì)等,并提取了大量的海霧、低云、中高云和晴空海表樣本點(diǎn)應(yīng)用于MODIS日間海霧檢測(cè)的通道選擇和靜態(tài)閾值設(shè)定研究中。本文提出的海霧檢測(cè)方法首先利用了CALIOP二級(jí)垂直特征分類(lèi)標(biāo)識(shí)產(chǎn)品VFM中存在的大量的海表誤判點(diǎn),結(jié)合30m分辨率的海拔信息后,提取誤判點(diǎn)中上限高度大于60 m的樣本點(diǎn),然后分析一級(jí)產(chǎn)品中低云和低空氣溶膠的后向散射系數(shù)差異,通過(guò)35個(gè)海霧案例的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)大部分氣溶膠的532 nm通道后向散射系數(shù)小于0.03 km-1sr-1,1064 nm通道后向散射系數(shù)小于0.025 km-1 sr-1,以此為閾值,將樣本點(diǎn)中的氣溶膠篩除后,得到了與海表相接的云,即海霧。之后使用此方法統(tǒng)計(jì)了2008年北太平洋1、4、7、10月份的海霧發(fā)生頻率,與100年ICOADS數(shù)據(jù)得到的海霧頻率分布進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了此方法的可行性。本文利用2011年CALIOP二級(jí)VFM和CLay產(chǎn)品,對(duì)全球的海霧出現(xiàn)概率、海霧厚度、低云和中高云出現(xiàn)概率、云層數(shù)量出現(xiàn)概率、云層厚度進(jìn)行了空間統(tǒng)計(jì)分布。統(tǒng)計(jì)結(jié)果不僅證明了CALIOP二級(jí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和東中國(guó)海在海霧研究方面的適用性,而且為后文的研究分析提供了重要依據(jù)。將CALIOP提取的海霧、低云、中高云和晴空海表樣本點(diǎn)地理信息分別匹配Aqua-MODIS的反射率波段和輻亮度波段數(shù)據(jù),以多通道閾值組合范圍內(nèi)海霧樣本點(diǎn)數(shù)量盡可能多同時(shí)其他大氣目標(biāo)物樣本點(diǎn)盡可能少為原則進(jìn)行通道選擇和閾值設(shè)定。反射率波段中,第6和9-16通道在有云海域存在著大量的無(wú)效數(shù)據(jù),均占全部數(shù)據(jù)的40%以上,因此本文對(duì)這些用于海色、海洋生物化學(xué)等其他用途的通道予以篩除。MODIS第26通道專(zhuān)用于卷云的識(shí)別,本文在此通道設(shè)置閩值0.06,用以剔除高空卷云。對(duì)剩余的10個(gè)反射率通道通過(guò)人機(jī)互動(dòng)設(shè)定閩值,首先找到海霧判別準(zhǔn)確率指標(biāo)最高的第8通道,然后在保證海霧漏判率小于40%的基礎(chǔ)上,逐一融合剩余的通道,對(duì)比海霧判別的準(zhǔn)確率指標(biāo),最終發(fā)現(xiàn)反射率波段中第7和第8通道的閾值組合最適用于海霧的篩選。在輻亮度波段同樣應(yīng)用此方法后發(fā)現(xiàn)加入第32通道的閾值限制可最有效的提升MODIS遙感海霧的檢測(cè)效率。最后使用該靜態(tài)閾值組合對(duì)東中國(guó)海發(fā)生的兩次海霧案例進(jìn)行了檢測(cè),并采用地面探空站數(shù)據(jù)以及船測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了的驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：CALIOP MODIS 海霧 閾值
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P714.2;P715.7
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 前言11-18
• 1.1 海霧定義11
• 1.2 海霧遙感研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 海霧研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 CALIOP海霧遙感研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 MODIS海霧遙感研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究意義與研究?jī)?nèi)容概述16-18
• 2 數(shù)據(jù)資料18-24
• 2.1 研究區(qū)域概況18
• 2.2 CALIOP數(shù)據(jù)資料18-20
• 2.3 MODIS數(shù)據(jù)資料20-21
• 2.4 MODIS數(shù)據(jù)預(yù)處理21-24
• 3 CALIOP海霧檢測(cè)方法24-32
• 3.1 CALIOP海霧檢測(cè)24-29
• 3.1.1 CALIOP海表誤判現(xiàn)象的存在24-26
• 3.1.2 海霧樣本點(diǎn)的獲取26-28
• 3.1.3 方法說(shuō)明28-29
• 3.2 海霧分布驗(yàn)證29-32
• 4 海霧和云層出現(xiàn)概率分布32-37
• 4.1 全球海霧分布32-34
• 4.1.1 出現(xiàn)概率分布32-34
• 4.1.2 海霧厚度統(tǒng)計(jì)34
• 4.2 全球低云和中高云分布34-37
• 4.2.1 出現(xiàn)概率分布34-35
• 4.2.2 層數(shù)概率分布35-36
• 4.2.3 云層厚度統(tǒng)計(jì)36-37
• 5 MODIS日間海霧檢測(cè)37-52
• 5.1 海霧輻射特性及卷云通道閾值設(shè)定37-39
• 5.2 反射率波段閾值設(shè)定39-44
• 5.2.1 無(wú)效通道篩除39-40
• 5.2.2 閾值設(shè)定40-44
• 5.3 輻亮度波段閾值設(shè)定44-48
• 5.3.1 相似通道篩除44-45
• 5.3.2 閾值設(shè)定45-48
• 5.4 檢測(cè)方法驗(yàn)證48-52
• 6 結(jié)論與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59-60
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果60

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 魏書(shū)曉;星載激光雷達(dá)在基于MODIS海霧檢測(cè)中的應(yīng)用[D];中國(guó)海洋大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：CALIOP海霧檢測(cè)及其在MODIS日間海霧遙感中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：288769