河北海域海面温度遥感反演业务化算法

发布时间：2019-12-04 04:52

【摘要】：对MODIS数据海面温度反演传统劈窗算法进行修正,建立了适用于河北海域的海面温度反演模型。模型的系数是通过河北近海海域海面温度的实测数据与准同步的MODIS数据回归获得。利用实测数据对模型精度进行验证。结果表明,模型反演值与实测值一元线性回归R2为0.984,平均误差为0.4℃,平均相对误差为2.3%,均方根误差为0.5℃,满足业务化监测要求。最后将该反演模型应用到了2012~2014年河北海域海面温度遥感监测,分析统计年际变化趋势。该模型能够较真实地反映河北海域海面温度的分布变化状况。
【图文】：

点位图,野外采样,海面温度,点位

～9月MODIS1B数据。根据采样时间和卫星过境时间，筛选出与采样日期准同步的晴空下的遥感数据。收集到的海面温度实测数据由河北省秦皇岛海洋环境监测中心站提供，所有实测数据均为现场测量。测量时间分别为2010年5～10月、2011年5～10月和2012年5～9月，样点共计334个，分布于整个河北省近岸海域。剔除掉与遥感数据非同期样点、云覆盖样点以及近岸混合像元样点，最终保留了84个样点数据。其中，选择72个样点作为模型修正数据;选择其余12个样点作为模型精度验证数据，均匀分布在河北近岸海域。研究区域与样点分布如图1所示。图1海面温度野外采样点位Fig．1Locationsofsamplingsites2反演算法研究2．1热辐射传输方程反演模型是影响定量遥感反演结果的关键［5］，海面温度反演模型主要分为数学模型和物理模型。数学模型主要是采用数学统计的方法建立反演模型，物理模型主要是描述传感器信号特征与海表大气物理参数关系的热辐射传输方程。在热红外通道，遥感传感器接收到的辐射信号由三部分组成，分别为海表发射辐射、大气上行辐射和大气下行辐射。对于海洋来说，海表发射率ε≈1，所以传感器接收到的辐射度表达式为［3］:Lt(λ，θ)=ε(λ，θ)·t(λ，θ)·Ls(λ，sst)+L↑(λ，θ)+(1－ε(λ，θ))·t(λ，θ)·L↓(λ，θ)(1)式中:Lt(λ，θ)为传感器接收的辐射强度;Ls(λ，sst)为海表辐射强度;L↑(λ，θ)为大气上行辐射;L↓(λ，θ)为大气下行辐射;t(λ，，θ)为大气透过率;ε(λ，θ)为海表发射率。基于物理模型的反演方法，虽然模型详细描述了海气系统到达传感器的辐射传输过程，每个参数都具有明确的物理意义，具有较高的反演精度，但是由于实时的海洋大气状况参数很难获?

河北,海域,值分布,海面温度

第2期杨斌，等:河北海域海面温度遥感反演业务化算法273图22014年河北海域SST月均值分布Fig．2DistributionmapsofthemonthlymeanSSTinHebeicoastalseain2014表3为2012～2014年河北海域海面温度月均值统计。结果显示，2012～2014年河北海域全年整体海面温度呈升高趋势。2014年海面温度全年平均值为13．4℃，较2012年升高了1．6℃。特别是2014年的冬季海冰期，河北海域未出现海冰分布，这与逐年升高的海面温度有着密切的联系。表32012～2014年河北海域SST月均值Tab．3MonthlyaverageofSSTinHebeicoastalseabetween2012to2014年份SST/℃1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年均值20120．9－1．11．85．011．918．922．024．823．219．311．94．611．82013－0．4－0．31．15．012．319．722．826．022．519．012．56．312．220142．41．03．47．913．021．624．125．624．319．112．95．813．4(下转第287页)

【相似文献】