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利用光学遥感反演盐度,可以充分利用遥感数据的空间代表性,以及目前高分率遥感数据的高时空精度。本文利用MERIS(Medium Resolution Imaging Spectrometer)300 m数据,以干旱区的博斯腾湖(博湖)为例,探讨了光学遥感数据反演低盐湖泊水体盐度的可行性。结果显示:在开都河入流影响的博湖西南角,存在光学遥感反演盐度利用的黄色物质(CDOM)与盐度的反比关系,但相关性不高,而且在博湖区域不同时间、不同区域CDOM与盐度的关系都不同。博湖盐度低于3 g·L-1,而遥感数据计算盐度的精度约为1.1 psu,因而用光学遥感数据计算博湖盐度的误差太大。博湖本身CDOM与盐度关系的时空异质性以及相关性不高,目前光学遥感反演精度有限,因此,在博湖用光学遥感数据反演整个湖区的盐度有困难。用光学数据反演水体盐度要求盐度足够高,盐度和CDOM存在梯度,并满足CDOM扩散守恒,因此用光学遥感反演低盐湖泊水体盐度较为困难。 相似文献
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全球海洋次表层温度异常遥感反演的季节时空变化特征 总被引：1，自引：1，他引：0
卫星遥感反演海洋内部多时相、大尺度热力结构信息对于了解海洋内部复杂、多维的动力过程有重要意义。本文采用随机森林回归模型，利用卫星遥感观测的海表参量（海表高度异常（SSHA）、海表温度异常（SSTA）、海表盐度异常（SSSA）和海表风场异常（SSWA）），反演不同季节、不同深度层位（1000 m深度以上）的海洋次表层温度异常（STA），并用Argo实测数据作精度验证，采用均方根误差（RMSE）、归一化均方根误差（NRMSE）以及决定系数（R2）评价模型在全球及洋盆尺度上的反演精度。结果显示，全球海洋16个深度层位的平均R2在春、夏、秋、冬四季分别为0.53、0.60、0.54、0.66，NRMSE分别为0.051、0.031、0.043、0.044。随着季节的变化，模型反演性能有所波动。模型在印度洋的反演效果最佳，不同季节、不同深度层位上的平均R2和RMSE分别为0.71和0.18 ℃，而大西洋的反演精度最低，平均R2和RMSE分别为0.46和0.25 ℃。研究表明随机森林模型适用于全球不同季节的STA遥感反演，且在不同洋盆上均有较好的反演效果；不同季节上，上层STA有明显变化信号，空间异质性显著，但300 m以深，STA信号较弱且基本不随季节变化。本研究可为长时序、大尺度海洋内部参量信息遥感反演与重建提供依据，有助于进一步发展深海遥感方法。 相似文献
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海表面盐度是描述海洋状态、模拟海洋循环和检测气候变化的重要指标,对海洋研究意义重大。土壤湿度与海水盐度(soil moisture and ocean salinity,SMOS)卫星为全球海表面盐度分析提供了重要数据,但其整体精度尚未达到预期要求。基于海表面盐度遥感机理和SMOS卫星盐度反演基础理论,选取海表面盐度敏感因子,建立随机森林(random forest, RF)模型,并基于网格搜索算法优化模型参数,辅助提高SMOS卫星产品精度。其中基础RF得到的海表面盐度与Argo (array for real-time geostrophic oceanography)数据之间的平均绝对误差为0.08,均方根误差为0.15。而经网格搜索算法优化后的随机森林模型精度稍有所提升,其与Argo数据的绝对平均误差为0.08,均方根误差仅为0.14,且误差分布范围较小。两种模型均显著优于SMOS卫星Level 2级盐度产品。从机器学习与统计学理论出发,建立的高精度、高适应性的随机森林海表面盐度反演模型大幅提高了盐度精度,能够为相关海洋研究提供数据支撑。 相似文献
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海水盐度是研究大洋环流和全球气候变化的重要参数,L波段(1400-1427MHz)微波辐射计是进行海水盐度遥感的最有效工具.在该频段内,微波辐射亮度温度对海水盐度变化的灵敏度为0.5K/psu,而用于海洋研究的盐度分辨率为0.1-0.2psu,要求微波辐射计的灵敏度优于0.1K.高灵敏度机载L波段微波辐射计,应用数字增益波动自动补偿和温度补偿技术,保证了系统的稳定性,并采用高效的滤波技术有效地抑制了全球定位信号(GPS)对接收机的干扰,灵敏度达到0.08K.进行了多次航空和海上对比遥感试验,获得了分辨率优于0.2psu、误差精度0.42psu的测量结果. 相似文献
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重点介绍利用遥感卫星数据进行海表温度、海面风场、海洋水色和大气参数等海洋环境要素反演技术以及数据产品真实性检验方法, 描述了渤海遥感监测数据产品和精度指标, 对于建立区域性海洋遥感监测业务化系统具有重要的科学价值。 相似文献
6.
目前对印度洋和太平洋海表盐度变化的大尺度分析相对较少，Aquarius作为海表盐度的观测卫星，其观测数据在分析海表盐度时空特征时有着不可替代的优势。为了降低观测资料本身的误差对分析结果的影响，文本首先利用质量—距离双重加权方法生成新的高精度Aquarius网格化月均海表盐度场，并基于此盐度场和Argo资料对2011-09至2015-05印度洋及太平洋海表盐度的时空特征进行了分析。结果显示，盐度分布和纬度有明显的相关性，整体呈现低、高纬偏低，中纬偏高的态势，纬度极值随时间并没有很明显的变化，然而时间最大值随纬度的变化曲线呈现明显的以赤道为中心的近似中心对称分布特征。分析显示印度洋和太平洋盐度分布主要包括4个高盐区和4个低盐区，但每个盐度区的变化趋势与幅度不尽相同。 相似文献
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基于动力学法反演地球重力场的基本理论,研究了卫星初始状态向量误差对应用低轨卫星精密轨道数据反演地球重力场的影响。在仅考虑低轨卫星初始状态误差的情况下进行了模拟计算,结果表明:在利用低轨卫星精密轨道数据反演地球重力场时,卫星初始状态向量误差需要重新进行估计;在目前的轨道精度水平下,若不顾及误差方程二次项的影响,反演弧长不宜过长;卫星初始状态速度误差(约1.5mm/s)的影响要大于位置误差(约10 cm)的影响。 相似文献
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机器学习方法近年来取得突破进展,其遥感应用从目标识别和地物分类领域,发展到定量化反演的多个领域。气溶胶定量遥感因其机理复杂,反演参数的种类和精度受到限制,机器学习为气溶胶遥感带来了新的研究和应用技术手段。本文汇总现有研究进展将气溶胶机器学习方法归纳为卫星遥感反演气溶胶光学厚度AOD（Aerosol Optical Depth）、卫星遥感反演其他气溶胶参数、卫星遥感反演颗粒物浓度（PMx）、地基气溶胶遥感4类。结合作者研究工作,通过分析讨论,归纳机器学习用于气溶胶定量遥感的条件为：（1）物理模型无法使用;（2）已有模型卫星产品精度低;（3）已有模型精度高但计算速度低。从应用的角度来说,可以借助于更多的具有相关性的输入信息,发挥机器学习在反演产品种类、反演精度、计算效率等方面的优势;而对定量遥感来说,应该同时重视挖掘遥感数据本身的信息来提高反演能力,并通过误差分析等手段反馈对遥感机理的理解,使机器学习与遥感机理研究相互促进。 相似文献
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ERS—1／ATSR海表温度在热带太平洋和西北太平洋的印证与分析 总被引：4，自引：0，他引：4
海表温度是气候变化研究的关键参量。ERS／ATSR的设计目标是提供高精精度的海表温度，以满足气候研究的要求。利用美国海洋大气局太平洋海洋环境实验室在热带太平洋的浮标数据和日本气象厅在西北太平洋的浮标数据对1991年至1992年间ESR－1／ATSR数据反演的海表温度进行了印证。在热带太平洋，三通道双观测角算法反演的ATSR海表温度与热带浮标海表温度的平均偏差为－0．22K，标准偏差为0．25K；在西北太平洋，平均偏差为－0．51K，标准偏差为0．61K。结果表明，即使在火山气溶胶的影响下，ATSR海表温度在热带太平洋仍具有较高的精度，可以满足其设计目标。利用大气辐射传输模式LOWTRAN－7，对印证结果进行了分析。 相似文献
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利用合成孔径雷达(SAR)遥感数据可以有效地估测平均树高、生物量、蓄积量等森林生物学参数。但是遥感数据精度易受SAR系统不确定性因素的影响,造成森林参数反演精度降低甚至异常。遥感系统的全链路模拟可以将遥感过程的各类影响因素解耦,获取大量具有指定参数特征的遥感数据,有利于对不确定性因素单独或联合分析。建立了SAR三维森林场景全链路模拟模型,基于E-SAR样地参数及数据验证了模型的有效性,并以森林高度反演这一典型的林业应用为对象,定量分析了运动补偿残余相位误差这一典型的SAR系统不确定性因素对反演精度的影响程度,得到了残余相位误差与高度反演RMSE测量结果之间的关系曲线。 相似文献
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Coherent GPS reflections from the sea surface 总被引：1，自引：0，他引：1
In this letter, we explore a method to obtain accurate ocean heights using measurements of the global positioning system (GPS) carrier phase after reflection on the sea surface. A carrier tracking algorithm is employed in measuring travel path differences between GPS direct and reflected signals collected from antennas suspended over a marine estuary, when roughness guarantees partially coherent reflections at the GPS L1 frequency. This technique proves to be sensitive to surface roughness and able to follow tide variations with a precision better than 5 cm (1-sigma) for sea states with significant wave heights below 10 cm. It is expected that this technique could be further extended to rougher sea states using GPS frequency combinations with longer synthetic wavelengths. 相似文献
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Per Knudsen 《Journal of Geodesy》1992,66(1):27-40
An analysis of the quasi-stationary sea surface topography (QSST) is carried out in the Norwegian Sea region (54°<ø<72°, -25°<<20°) using marine gravimetry and one year of Geosat ERM altimetry. As reference models the geopotential model OSU91A and the QSST model OSU89D were used. Two procedures to extract the QSST from mean sea surface heights and gravity anomalies were tested. Spherical FFT techniques were applied in both procedures. The results show that QSST associated with wavelength shorter than 4000 km exists. Relative to the OSU89D model the QSST was found to have a variance of (0.219 m)2 and a correlation length of 1.105°. The circulation pattern recovered in this paper agree with results of oceanographic analysis. 相似文献
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针对适合ZWD估计的Cosine平方PPP随机模型存在仅考虑大气对GNSS观测值的影响,而认为多路径误差对观测信号影响权重一致的问题,该文由舰船横纵摇作用下海面多路径效应的变化规律入手,结合海浪反射面对反射信号影响的研究,对Cosine平方PPP随机模型进行了改进,提出基于舰载GNSS使用的顾及动态海面多路径效应的PPP自适应选权随机模型。实验表明,基于自适应选权随机模型求解的ZWD精度较改进前误差减少30%左右,且海面多路径效应越强,精度提高效果越好。在基于舰载GNSS反演海上水汽含量的应用中,利用该模型可有效减少舰船摇摆情况下海面强多路径效应对ZWD反演精度的影响,保证ZWD满足水汽含量转换的精度要求。 相似文献
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全球卫星导航系统(GNSS)不仅具有导航定位、测速以及授时等功能,且因其反射信号能被接收,可用于海面风场、海面高度反演，由此开辟了一个新的研究领域GNSS反射(GNSS-R)技术，GNSS-R技术用于海洋遥感是一个新的研究领域；文中主要介绍了GNSS-R遥感技术和海面测高的研究进展,并从基于信噪比(SNR)数据测量法、基于 C／A码相位测量法、基于载波相位测量法及基于载波频率测量法等方面分析和总结了GNSS-R在海面高度测量的常用方法. 相似文献
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利用全球卫星导航系统反射信号技术(GNSS-R)反演海面风速时,得到的双基雷达横截面积由于几何因素的影响不能直接用来反演风速.针对这一问题,对功率校准后的数据进行几何校正,在分析全球卫星导航系统(GNSS)海面反射信号特征的基础上,分析了几何因素对风速反演的影响,对双基雷达横截面积和有效散射区域进行校正,得到相应反射点的反射信号功率;最后对所求得的反射信号参数进行仿真验证.实验结果表明,海面风速反演的均方根误差为2.61 m/s,反演风速与真实风速的相关系数为0.57,校正后的归一化双基雷达横截面积能够有效地反演海面风速. 相似文献
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A kinematic GPS methodology for sea surface mapping,Vanuatu 总被引：1，自引：0，他引：1
Marie-Noelle Bouin Valérie Ballu Stéphane Calmant Jean-Michel Boré Eric Folcher Jérôme Ammann 《Journal of Geodesy》2009,83(12):1203-1217
During the past few decades, satellite altimetry has brought tremendous new knowledge about the spatial and temporal variations
of sea surface heights over the Earth’s oceans. However, the precision is limited over short wavelengths and in coastal areas,
and other methods such as kinematic GPS may be needed to fill in this information. We present kinematic GPS work aimed at
mapping the sea surface height, with special attention to the precision one can expect. Active marine subduction zones, like
the Vanuatu archipelago, may present short wavelength, high amplitude undulations of the sea surface height that are difficult
to map with satellite altimetry. This paper presents the methodology used around Santo Island, in Vanuatu, to obtain a well-resolved
local sea surface map with a precision of 5–15 cm limited by the sea conditions and the distance from the coastal reference
station. We present the results of three campaigns in 2004, 2006 and 2007. Careful observation of the ship behaviour along
the surveys as well as simultaneous recording of the ship attitude variations is mandatory to obtain reliable results. We
show that the ship GPS antenna height varies with the ship’s velocity and we suggest a method to correct this effect. The
final precision is estimated using the crossover differences method. 相似文献
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A radiative transfer model is used to simulate the sea ice radar altimeter effective scattering surface variability as a function of snow depth and density. Under dry snow conditions without layering these are the primary snow parameters affecting the scattering surface variability. The model is initialized with in situ data collected during the May 2004 GreenIce ice camp in the Lincoln Sea (73/spl deg/W; 85/spl deg/N). Our results show that the snow cover is important for the effective scattering surface depth in sea ice and thus for the range measurement, ice freeboard, and ice thickness estimation. 相似文献