FY-3B MWRI在轨数据质量评价与海表面温度、风速反演研究

发布时间：2020-05-29 06:07

【摘要】：微波遥感具有穿云透雾、全天时、全天候的特点，已成为观测和研究海洋的主要手段之一。借助星载微波辐射计，不仅可以实现对全球海洋的近实时监测，还可以获取长时间序列、大范围的海洋观测资料。FY-3B MWRI是我国自主研制发射的星载微波扫描辐射计，于2010年11月发射升空。目前，对FY-3B MWRI在轨数据质量和海洋参数反演及应用的相关研究，鲜见于公开报道。本论文主要开展了FY-3B MWRI在轨数据质量评价与海表面温度、海面风速反演的研究工作。本文的主要研究内容与结论如下：（1）微波辐射传输方程是微波辐射计观测的理论依据，也是星载微波辐射计在轨数据质量评价和海洋物理参数反演的物理基础。首先，本文较为系统阐述了海洋—大气微波辐射传输模型，开展了相应的理论模拟研究，分析了海洋大气参数、物理模型和观测频率等对海洋--大气微波辐射传输的影响。其次，建立了FY-3B与AMSR-E观测亮温、NCEP再分析数据的匹配数据集，结合海洋-大气微波辐射传输理论，对各通道观测数据进行了比对研究，进行了FY-3B MWRI在轨数据质量评价。在全球海洋与陆地表面上，FY-3B MWRI与AMSR-E观测数据是一致的，各通道陆地区域数据的相关系数达到0.97以上，海洋区域数据的相关系数到0.90以上，，海洋区域数据RMS与陆地相比更小，约为2.0K。结合微波辐射传输方程，去除微波辐射计入射角等因素后，FY-3B MWRI实测观测与其参考值在海洋区域呈现出更高的一致性，各通道观测数据的相关系数达到0.91以上，RMS约为1.5K左右。（2）以FY-3B MWRI观测数据和NDBC浮标实测数据为基础，采用多元统计回归方法和神经网络方法，开展了FY-3B MWRI海表面温度SST、风速Wind的反演研究，分析了不同季节的反演差异，最后近实时反演了全球海洋的SST、Wind。与NDBC浮标实测数据相比，全通道神经网络算法的反演SST、Wind结果最优，RMS分别为1.42℃、1.33m/s；多元统计回归反演算法，其全通道算法的RMS分别为2.84℃、2.06m/s。一年四季不同月份之间的SST、Wind反演效果是不同的。对SST而言，秋夏季节的反演效果要优于春冬季节，相关系数较高，RMS较小；对Wind而言，秋冬季节的反演效果要优于春夏季节，其相关系数较高。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP722.6;P732

【引证文献】