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相似文献
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1.
ERS散射计全球海面风场数据处理与ElNino海面风场异常观测   总被引:1,自引:0,他引:1  
王超 《遥感学报》1999,3(4):300-304,324
星载散射测量技术是获取全球海面风场的有效手段。该文研究了欧洲遥感卫星(ERS) 散射计全球海面风场数据的处理分析技术。对1997 年3 月、6 月和12 月的全球海面风场数据进行平均处理,并同时与1996 年6 月和1995 年10 月的观测数据进行对比,利用遥感技术发现了赤道太平洋西部的风场异常,从遥感资料上分析了1997 年El Nino 现象的海面风场( 风速与风向) 异常变化特征。研究结果显示了星载微波散射计在全球变化监测中的重要作用。  相似文献   

2.
鉴于高分三号(GF-3)合成孔径雷达(SAR)图像具有黑白相间条纹特征,提出一种基于梯度算子的风场反演方法。对SAR图像重新采样后,利用Sobel梯度算子求解海面风向值,接着使用扩展后的CMOD5散射模型推算出风速值。为了测试该方法,对GF-3 SAR图像进行风场反演实验,并使用欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)再分析风场数据和美国国家浮标中心(NDBC)浮标风矢量数据对反演得到的SAR风场质量进行评估。实验结果表明:GF-3 SAR风场相比于ECMWF再分析风场,风速、风向均方根误差分别为1.79 m/s和11.95°;相比于NDBC浮标数据,风速、风向绝对偏差分别为0.24 m/s和9.03°。因此,本文方法能有效地从GF-3 SAR图像中反演出较高精度的风场,研究结果可为GF-3 SAR风场反演技术提供参考。  相似文献   

3.
根据L/C双频共面SAR能够获取同一海域双波段电磁波后向散射系数,得到更多海洋目标特征信息的电磁散射特点,结合地球物理模型函数研究了一种新的SAR海面风场反演方法。利用L/C双频共面SAR的L和C两个波段的地球物理模型函数和后向散射系数等信息,通过地球物理模型函数联立以及构建和求解最小代价函数,直接从SAR数据本身获取海面风场信息,并借助辅助数据去除了风向的180°模糊,从而实现海面风场反演。仿真分析和海上机载同步飞行试验的研究结果表明,该方法可直接利用SAR数据本身获取精度较高的海面风速、风向;绝对辐射定标精度是决定海面风场反演精度的关键因素,海面风场反演误差随定标精度提高而减小;随着海面风速的增大,风速反演误差逐渐增大。论文提出的双频共面SAR海面风场反演方法解决了传统单波段单极化SAR海面风场反演存在的固有问题,机载同步飞行试验的海面风速和风向反演结果与调查船观测值的均方根误差分别为0.93 m/s和19.39°,可为星载SAR海面风场反演业务化和载荷研制提供支持。  相似文献   

4.
钱程程  陈戈 《遥感学报》2011,15(5):1079-1091
首先利用海表面风速与高度的对数关系、风向与高度的关系,推算出高空的风速、风向及相应风力的大小。在此基础上根据降雨的形成高度,假定在海表面10 m处风速为10 m/s的情况下,得到单位质量为1的雨水在风场影响下的飘移距离在3—100 km之间,可以判定这个偏移距离即为在风场影响下卫星观测降雨的误差。利用上述方法对10组TRMM卫星降雨产品数据进行纠正,将纠正前后的TRMM数据与GPCP数据进行对比。结果显示,经过纠正的TRMM数据与GPCP数据更为一致,整体精度提高了12%左右,验证了方法的正确性。  相似文献   

5.
目前可遥感反演的海上风能参量主要为平均风速和平均风功率密度,缺乏对风能方向性参量的反演。本文建立了以风向频率、风能密度方向分布为核心的风能方向性参量体系及相应的反演方法,使用2007年—2016年ASCAT星载散射计观测数据进行了反演实验,并利用海上现场观测数据对反演结果进行比较验证,通过理论分析和模拟实验对反演方法的数据量需求和误差传递进行了分析。结果表明,90%的反演结果通过了所有的同一性检验,验证了其有效性和准确性;风向频率和风能密度方向分布准确反演所需的最小数据量分别为350条和800条;遥感反演的风速风向数据的误差使得最终反演的风能方向性参量趋于离散,真实的风能方向分布越集中,对其影响越敏感。  相似文献   

6.
海洋雷达后向散射回波主要来自短重力波的Bragg 散射,这种散射与海面风场信息、边界层涡旋等密切相关。因此,可以从雷达散射截面反演风场信息。对1994 年4 月航天飞机成像雷达(SIRC/XSAR)获取的南中国海合成孔径雷达(SAR) 图像进行了分析研究。利用SIRC 数据,从SAR 图像谱提取了风向;根据CMOD4 模型,从C波段雷达后向散射系数反演风速;利用双尺度散射模型对反演的风速进行了对比分析。结果表明,从SIRC雷达数据可以反演海面风矢量,星载SAR是提取海面风场信息的有效技术手段之一。  相似文献   

7.
地球物理模式函数GMF (Geophysical Model Function)在星载微波散射计海面风场反演中具有关键作用。本文以C波段MetOp/ASCAT散射计风场数据为参考数据,通过改进现有Ku波段NSCAT-4 GMF中后向散射系数对海面风速和风向的依赖关系,以及增加海表温度(SST)因子项,构建了适用于HY-2卫星微波散射计海面风场反演的NSCAT-5.HY-2 GMF。研究结果表明,相比NSCAT-4 GMF,采用NSCAT-5.HY-2 GMF反演得到的HY-2散射计海面风速与ASCAT散射计风速的一致性提高了约11%,特别是风速反演误差不再依赖于SST变化、不再呈现显著经向分布特点。本论文研究结果对进一步提升国内外其他Ku波段星载微波散射计数据的海面风场遥感应用具有重要参考价值。  相似文献   

8.
旋翼无人机测算风速风向技术研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
目前大部分民用无人机没有准确测量风速、风向和预警风场的功能,然而森林火灾扑救等多种场景需要无人机可以提供准确的风速。本文提出了一种基于旋翼无人机坐标数据测算风速风向的技术,通过无人机主机RTK坐标信息及方位角、倾角数据精准获取螺旋桨点相对坐标信息,选择不同负载条件下无人机以1~16 m/s的不同速度分别飞行30 s以上,根据螺旋桨坐标信息变化数值,结合风洞测试数据及风场动力学原理,研究风速与旋翼无人机倾角关系,并通过风洞试验检验该方法精度;并可根据无人机RTK推算出的螺旋桨坐标变化信息判断风向。结果表明,无人机风速与旋翼无人机倾角呈正相关关系;无人机负载加重时,对应受风速干扰的倾角会相对减小;无人机飞行受阵风干扰出现噪点的概率,高海拔区域大于低海拔区域;并建立六旋翼无人机飞行倾角的风速估算模型y=-1.043 5+1.150 1x,该模型测算风速的中误差值为0.966,绝对值小于1,满足应急指挥现场对无人机测量风速精度要求。该方法得到风速测算精度高,可以为旋翼无人机实时获取风速风向提供一种可行方法,具有一定的实用价值。  相似文献   

9.
GNSS-R航空遥感海面风场仿真技术   总被引:2,自引:1,他引:1  
周晓中  邵连军 《遥感学报》2012,16(1):143-153
研究了机载GNSS-R遥感海面风场的仿真原理和技术,以KA-GO相关功率模型为基础,分析海浪谱,海面坡度和风速风向的关系,并针对不同风速、风向、接收机高度和飞行速度海面散射信号相关功率开展了数值仿真分析研究,并建立了仿真软件。仿真研究结果表明,以上因素对海面反射信号的相关功率波形的峰值和后沿斜率均有影响。本文的仿真结论为GNSS-R海面风场反演打下了理论基础,建立的仿真软件为GNSS-R海面风场反演提供研究平台。  相似文献   

10.
利用1980—2011年小时潮位数据和1952—2007年月平均潮位数据,对大港验潮站处海洋潮汐以及国家高程基准面近60年的变化进行了分析和研究。首先利用傅里叶变换对两组数据进行频谱分析,获得了影响海水面变化的180个较短周期分潮以及6个长周期分潮;然后对小时潮汐数据进行最小二乘调和分析,获得影响海水面变化的主要分潮的振幅及其变化,发现Q1、O1、M2、K1、K2的振幅具有非常明显的约19年的周期变化;并利用调和分析和18.61年移动平均对国家高程基准面的变化进行了估算,分别获得基准面1952—1980年的下降速率为1.07mm/a和0.76mm/a,1980—2011年的上升速率为1.59mm/a和1.62mm/a;最后,通过18.61年移动平均对1985高程基准进行了检核,发现两者相差0.14cm。  相似文献   

11.
王超  潘广东 《遥感学报》2000,4(1):51-54
海洋雷达后向散射回波主要来自短重力波的Bragg散射,这种散射与海面风场信息、边界层涡旋等密切相关。因此,可以从雷达散射截面反演风场信息。对1994年4月航天飞机成像雷达(SIR-C/X-SAR)获取的南中国海合成孔径雷达(SAR)图像进行了分析研究。利用SIR-C数据,从SAR图像谱提取了风向;根据CMOD4模型,从C波段雷达后向散射系数反演风速;利用双尺度散射模型对反演的风速进行了对比分析。结  相似文献   

12.
合成孔径雷达图像的近岸海面风场反演   总被引:20,自引:1,他引:20  
根据海面微波散射原理,给出了星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像海面风场反演的方法。该方法包括SAR图像辐射定标、海面风向确定和风速计算。利用该方法由加拿大RadarsatSAR图像反演获得了中国海南省东南部近岸海区海面风场,并与预报风场作了比较。结果显示,二者相符得很好,风速的均方根误差为0.94m/s,风向的均方根误差为4.03°。  相似文献   

13.
福建近岸悬浮泥沙浓度遥感监测   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文研究利用遥感技术监测大面积海域的悬浮泥沙浓度(SSC)、综合探究福建近岸SSC的时空变化规律:采用前人通过实测资料建立的福建近岸海域的SSC反演模型,选取不同时相的MODIS数据集,利用IDL&ENVI对福建近岸海域的SSC进行遥感反演,并从SSC的基本分布模式、随潮汐变化、随季节变化和随风场变化等4个方面进行时空变化分析.结果表明,福建近岸海域SSC由近岸向外岸逐渐降低;大潮时的SSC高于小潮时的SSC;福建省三大流域入海处的SSC在秋季最高;此外,SSC的分布受风速和风向的影响很大.  相似文献   

14.
SeaWinds散射计海面风场的几何反演算法   总被引:3,自引:0,他引:3  
基于SeaWinds散射计雷达后向散射截面积随风速和相对方位角的变化规律, 从信息图谱几何形态特征出发, 提出了一种新的海面风场反演方法。它不同于传统的依据最小概率误差的遍历搜索算法, 反演时不依赖方差, 仅从信息图谱几何形态特征就可以反演风矢量。实验共用了218623条数据(即218623个风元)。实验结果表明, 与对应的美国NASA反演数据(L2B)对比, 风速平均相对偏差为7.4%, 风向平均偏差为9.5°。  相似文献   

15.
对渤海GNSS-R机载试验进行了海面风场反演.结果表明,风速精度优于1 m/s,风向精度优于20°.  相似文献   

16.
土地资源稀缺已经成为一些丘陵山区城市发展的重要制约因素,削山造地也成为这些城市获取土地资源最有效的途径。针对兰州市2013—2017年土地资源扩张现状,利用遥感影像数据、地面高程数据、气象观测数据和空气质量监测等数据,提出了一种将遥感变化监测技术、风蚀模型和Aermod模型三者结合的兰州北山区削山造地扬尘浓度预测方法。试验结果表明,兰州北山区削山造地区域在风蚀作用的影响下产生的扬尘污染会对兰州市区空气质量产生影响,且影响程度主要由削山造地开挖面积、风向风速及削山造地区域与城区距离3个因素决定。当削山造地规模下降、开挖区域重点向北转移后,兰州市区内空气质量所受影响呈下降趋势,但兰州新区附近区域的空气质量所受影响依旧严重。  相似文献   

17.
针对地表沉降与地下水储量变化相关性这一问题。该文选取华北地区这一地表沉降典型区域,①利用2003—2009年GRACE月重力场模型和全球陆地数据同化系统GLDAS-Noah模型求得华北地区地下水储量平均变化速率为-16±2 mm/a;②利用1999-2009年275个GPS站点垂直方向速度求得华北地区地表沉降平均速率为-30 mm/a;③结合2003—2009年中国地面2 472台站降水资料和WGHM全球水文模型进行分析。结果表明,华北地区地下水储量变化与年降水量的关系并不明显,地面沉降与降水量的相关性也不明显,但与地下水储量有着显著的关联,地表沉降严重地区的地下水储量下降趋势较大,华北地区地下水储量变化与地表沉降变化整体呈现下降趋势。  相似文献   

18.
CO2倍增下遥感-光合作物产量响应模型的研究与应用   总被引:3,自引:0,他引:3  
由于卫星散射计探视雷达回波的各向异性的双调和性质,同时由于散射物理模型函数的非线性及信号中存在噪声,使得常规点方式风场反演中风向有多至4 个解的多解存在。给出了一种改进的场方式反演方法,利用该方法从卫星散射计测量的后向散射强度的数据中唯一反演出大尺度海洋风场。通过数值模拟和实际算例计算表明反演结果在风向、风速上都与真解是吻合的。从结果可以看到,所采用的改进的场方式反演方法对模拟数据或真实散射计探测海面风场的反演是成功的。  相似文献   

19.
雪水当量是气候模型与大尺度水文模型中的一个重要参数。积雪容量对全球气候变化研究、大尺度径流估算与水资源管理等方面都有很重要的意义。因此研究积雪辐射模型模拟特征及模型验证显得极为重要。本文选用的积雪辐射模型是采用考虑多次散射的双矩阵法(Matrix Doubling Formulation)作为求解辐射传输方程的方法,利用致密介质理论来考虑积雪的近场效应,辐射传输方程的边界条件和下垫面辐射计算则采用高级积分方程模型(AIEM)。文中首先分析了辐射模型对下垫面参数特性和积雪颗粒特性的敏感性,结果表明下垫面特性和积雪颗粒大小对当前人们采用的温度梯度雪水当量反演算法有着很大影响。另外,本文利用瑞士Weissfluhjoch试验区的地面实验数据,对该积雪辐射模型在宽波段高频率和大角度的辐射信号模拟能力做了验证,验证结果表明该模型模拟值与地面实测数据吻合很好,说明积雪辐射模型能很好模拟自然地表的积雪辐射信号。  相似文献   

20.
王念  卢致宇  徐建红  张红  张霄羽 《遥感学报》2021,25(8):1848-1861
地表温度和近地表大气温度是地球系统、大气系统以及地—气相互作用物理过程的重要参量。在陆地—大气的相互作用过程中,水汽含量、NDVI指数、下垫面变化等因素会对地—气热量传输造成一定的影响。本文首先利用地表温度产品(MYD11A1)以及气温站点数据(GSOD)获得全国尺度下地表温度年最大值、近地面气温年最大值。在此基础上,使用趋势分析法分析2003年—2018年地、气温度年最大值时空分布特征及变化趋势,以及地—气温差气候倾向率变化趋势。最后,结合大气总水汽含量产品(MYD05)、NDVI指数(MYD13A3)、二氧化碳平均浓度增长率分析导致地表温度年最大值与近地面气温年最大值趋势发生变化的原因。研究结果表明:(1)在全国尺度下,2003年—2018年地表温度年最大值呈现北高南低的空间分布特征。近地面气温年最大值的空间分布与地表温度年最大值相反。大气总水汽含量年最大值在热带、亚热带季风气候区内总体较高。水汽含量既影响近地面气温的大小,同时也受到近地面气温的影响,因此,水汽含量年最大值与近地面气温年最大值表现出一定的空间分布一致性特征。(2)在2003年—2018年期间,地表温度年最大值的气候倾向率在空间上表现出北高南低的分布特征。近地面气温年最大值的气候倾向率在空间上也表现为北高南低,与地表温度年最大值的气候倾向率变化基本一致。但地表温度年最大值的变化幅度要大于近地面气温年最大值,并且在个别区域表现不一致。主要分布在天山地区、三江平原以及秦岭南侧地区,地—气年最大值变化趋势相反即地—气差减小。(3)大气总水汽含量年最大值的增加可造成近地面气温年最大值的增加,而植被覆盖度的上升可造成地表温度年最大值下降。但在天山地区大气总水汽含量与地—气差的响应不明显,但天山地区的近地面气温年最大值与CO2平均浓度增长率的关系较为明显。(4)遥感数据反演的地表温度年最大值和站点观测的近地面气温年最大值空间分布表现出差异,但时间变化趋势基本一致。  相似文献   

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