基于多源数据融合的下行辐射估算
发布时间：2021-08-14 20:19
下行短波辐射作为地表辐射与能量收支的重要分量之一,是水文、生态及生物地球化学等地表过程模型的关键参数,在估算地表能量收支、量化地表能量变化以及气候变化的研究中发挥着至关重要的作用。同时,下行短波辐射也是地球物质循环和气候变化的重要驱动因子,因此,准确地估算下行短波辐射具有重要研究意义。遥感和再分析数据作为短波辐射的重要数据来源,二者各有优缺点。总体而言,遥感数据的观测精度高,但时空连续性不足;再分析数据虽然时空连续性好,但精度不足。为此,本研究尝试将二者优势互补,发展适用的融合方法。本研究针对目前下行短波辐射估算研究中存在的不足,在两大方面进行了探索。首先,在辐射产品精度及适用性的评估上,针对当前缺少基于特定应用类型进行系统评估的问题,按照城市、植被、水体和冰雪四种土地利用覆盖类型对CERES-SYN遥感数据和ERA-5再分析产品的适用性进行评估。其次,在高精度辐射产品的生成方面,充分利用遥感数据的高精度特性和再分析数据的时空连续和高时间分辨率的特性,将两种类型的数据有效融合,以期实现高精度、时空连续的短波下行辐射估算。主要研究结论如下:（1）按照不同土地利用覆盖类型评估了CERES-...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SYN2016年1月1日0:00-1:00时数据产品
第3章多源下行辐射数据空间适用性分析23图3.4SYN2016年7月1日0:00-1:00时数据产品其中，下行短波辐射值由蓝色至红色逐渐变大。可以看到，2016年1月1日南极区域下行短波辐射值位于400—700Wm-2之间，北极区域下行短波辐射值为0Wm-2；2016年7月1日南极区域下行短波辐射值为0Wm-2，北极区域下行短波辐射值位于40Wm-2左右。这种现象的出现主要是南北极不同的极昼时间导致的。此外，在下行短波辐射值位于100—300Wm-2的区间内，SYN产品在靠近极地的区域表现出较差的空间连续性，这主要是该产品有限的空间分辨率及不连续的观测导致的。土地利用类型数据的下载网址为https://e4ftl01.cr.usgs.gov/MOTA/MCD12C1.006/2016.01.01/，数据空间分辨率为0.05°。为了对土地利用类型进行简化，研究中将16种土地利用类型合并为水体、城市、植被、冰雪4大类。其中常绿针叶林、常绿阔叶林、落叶针叶林、落叶阔叶林、混交林、封闭的灌木地、开放的灌木地、热带多树草原、热带稀树草原、草原、永久性湿地、农田、农田/自然植被拼接合并为植被类，城市和建筑、裸地或低植被覆盖地合并为城市类，冰雪和水体则保持不变。合并后的土地利用类型分布如图3.5所示。
第3章多源下行辐射数据空间适用性分析25图3.6ERA-52016年1月1日0:00-1:00时数据产品图3.7ERA-52016年7月1日0:00-1:00时数据产品同样，下行短波辐射值由蓝色至红色逐渐变大。可以看到，相比于SYN数据，ERA-5数据在下行短波辐射值位于100—300Wm-2的区间内，在靠近极地的区域有更好的空间连续性，且数据的空间分辨率得到了大幅提升。与SYN数据相比，ERA-5数据表现出了更多的细节信息。此外，由于研究中使用的CERES-SYN遥感数据的空间分辨率为1°，ERA-5再分析数据的空间分辨率为0.25°。为了在统一的尺度下比较下行短波辐射再分析数据与遥感数据的精度，将对ERA-5再分析数据进行重采样操作，从而获得空间分辨率1°的再分析数据。降采样过程中采用1°CERES-SYN数据对应的4
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于葵花-8卫星大气产品的地表下行短波辐射计算[J]. 马润,胡斯勒图,尚华哲,阿娜日,赫杰,韩旭,王子明. 遥感学报. 2019(05)
[2]ERA5再分析数据适用性初步评估[J]. 孟宪贵,郭俊建,韩永清. 海洋气象学报. 2018(01)
[3]基于干旱/半干旱区协同观测网络的GLASS下行短波辐射产品精度验证及影响因素评估[J]. 胡永红,白林燕,王鹤松,米晓楠. 气象科技进展. 2013(05)
博士论文
[1]全球陆表下行短波辐射和光合有效辐射反演算法研究[D]. 张晓通.武汉大学 2010
硕士论文
[1]中国陆表辐射收支遥感参数化及其年内时空分异特征[D]. 陈征.首都师范大学 2014
[2]下行短波辐射和光合有效辐射遥感产品质量控制与质量评价方法研究[D]. 于江丰.电子科技大学 2013
本文编号：3343122
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SYN2016年1月1日0:00-1:00时数据产品
第3章多源下行辐射数据空间适用性分析23图3.4SYN2016年7月1日0:00-1:00时数据产品其中，下行短波辐射值由蓝色至红色逐渐变大。可以看到，2016年1月1日南极区域下行短波辐射值位于400—700Wm-2之间，北极区域下行短波辐射值为0Wm-2；2016年7月1日南极区域下行短波辐射值为0Wm-2，北极区域下行短波辐射值位于40Wm-2左右。这种现象的出现主要是南北极不同的极昼时间导致的。此外，在下行短波辐射值位于100—300Wm-2的区间内，SYN产品在靠近极地的区域表现出较差的空间连续性，这主要是该产品有限的空间分辨率及不连续的观测导致的。土地利用类型数据的下载网址为https://e4ftl01.cr.usgs.gov/MOTA/MCD12C1.006/2016.01.01/，数据空间分辨率为0.05°。为了对土地利用类型进行简化，研究中将16种土地利用类型合并为水体、城市、植被、冰雪4大类。其中常绿针叶林、常绿阔叶林、落叶针叶林、落叶阔叶林、混交林、封闭的灌木地、开放的灌木地、热带多树草原、热带稀树草原、草原、永久性湿地、农田、农田/自然植被拼接合并为植被类，城市和建筑、裸地或低植被覆盖地合并为城市类，冰雪和水体则保持不变。合并后的土地利用类型分布如图3.5所示。
第3章多源下行辐射数据空间适用性分析25图3.6ERA-52016年1月1日0:00-1:00时数据产品图3.7ERA-52016年7月1日0:00-1:00时数据产品同样，下行短波辐射值由蓝色至红色逐渐变大。可以看到，相比于SYN数据，ERA-5数据在下行短波辐射值位于100—300Wm-2的区间内，在靠近极地的区域有更好的空间连续性，且数据的空间分辨率得到了大幅提升。与SYN数据相比，ERA-5数据表现出了更多的细节信息。此外，由于研究中使用的CERES-SYN遥感数据的空间分辨率为1°，ERA-5再分析数据的空间分辨率为0.25°。为了在统一的尺度下比较下行短波辐射再分析数据与遥感数据的精度，将对ERA-5再分析数据进行重采样操作，从而获得空间分辨率1°的再分析数据。降采样过程中采用1°CERES-SYN数据对应的4
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于葵花-8卫星大气产品的地表下行短波辐射计算[J]. 马润,胡斯勒图,尚华哲,阿娜日,赫杰,韩旭,王子明. 遥感学报. 2019(05)
[2]ERA5再分析数据适用性初步评估[J]. 孟宪贵,郭俊建,韩永清. 海洋气象学报. 2018(01)
[3]基于干旱/半干旱区协同观测网络的GLASS下行短波辐射产品精度验证及影响因素评估[J]. 胡永红,白林燕,王鹤松,米晓楠. 气象科技进展. 2013(05)
博士论文
[1]全球陆表下行短波辐射和光合有效辐射反演算法研究[D]. 张晓通.武汉大学 2010
硕士论文
[1]中国陆表辐射收支遥感参数化及其年内时空分异特征[D]. 陈征.首都师范大学 2014
[2]下行短波辐射和光合有效辐射遥感产品质量控制与质量评价方法研究[D]. 于江丰.电子科技大学 2013
本文编号：3343122
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3343122.html
