白天和夜间通用的卫星遥感沙尘判识算法构建与验证分析     

王威  胡秀清  张鹏  闵敏 《气象》2019,45(12):1666-1679

Himawari-8是日本发射的新一代静止气象卫星,与前一代的MTSAT-2相比,在时间、空间分辨率上都有了很大提升,特别是红外通道数量从4个增至10个,为红外遥感沙尘提供了新的观测数据。本研究利用Himawari-8的红外观测数据,发展了仅用红外通道的沙尘全天候判识算法,可以实现对白天和夜间的连续监测。算法在前人基础上去除了可见光通道,同时引入更多红外通道来进行云检测和沙尘判识。由于一日之中,地表温度发生变化,因此针对白天和夜间设置了两套不同的判别阈值,来保证算法的全天适用性。最后通过两次沙尘事件对沙尘判别结果的分析和检验表明,遥感判识结果与地面气象站和PM_(10)观测较为一致,说明了只用红外通道全天候判识沙尘的可行性。  相似文献   

An Operational Precipitable Water Vapor Retrieval Algorithm for Fengyun-2F/VISSR Using a Modified Three-Band Physical Split-Window Method     

Juyang HU  Shihao TANG  Hailei LIU  Min MIN 《Journal of Meteorological Research》2019,(2):276-288

The Visible and Infrared Spin-Scan Radiometer(VISSR) onboard the Fengyun-2(FY-2) satellite can provide valuable thermal infrared observations to help create a precipitable water vapor(PWV) product with high spatial and temporal resolutions. The current FY-2/VISSR PWV product in operation is produced by using a traditional two-band physical split-window(PSW) method, which produces low quality results under dry atmospheric conditions. Based on the sensitivity characteristics of FY-2 F/VISSR water vapor channel and two split-window channels to atmospheric water vapor, this study developed a new, robust operational PWV retrieval algorithm for FY-2 F to improve the operational precision of the current PWV product. The algorithm uses a modified three-band PSW method, which adds a scale for the water vapor channel in the improved three-band PSW method. Integrated PWV products from the radiosonde data in 2016 are used here to validate the precision of the PWV retrieved by the modified three-band and traditional two-band PSW methods. The mean bias, root mean square error(RMSE), and correlation coefficient of the PWV retrieved by the modified three-band PSW method are 0.28 mm, 4.53 mm, and 0.969, respectively. The accuracy is much better than the PWV retrieved by the two-band method, whose mean bias, RMSE, and correlation coefficient are 12.67 mm, 29.35 mm, and 0.23. Especially, in mid-or high-latitude regions, the RMSE of the PWV is improved from 10 to 2 mm by changing the inversion in the two-band method to the modified three-band PSW method. Furthermore, the modified three-band PSW results show a better consistency with the radiosonde PWV at any zonal belt and season than the two-band PSW results. This new algorithm could significantly improve the quality of the current FY-2 F/VISSR PWV product, especially at sites where the actual PWV are lower than 15 mm.  相似文献   

基于晴空阈值法的全天空红外图像云量计算     

陈磊  张海波  石鹏飞  韩燕  关军 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2015,9(3):50-56

为提高新疆戈壁地区云的自动化观测水平,基于全天空红外成像仪(WSIRCMS)获取的红外辐射图像,利用辐射传输模式SBDART分析了仪器测量波段对有云无云状况的敏感性并构建了拟合方程,同时利用典型季节的晴空辐射样本拟合了晴空曲线并统计形成了晴空阈值,最后利用统计晴空阈值对全天空红外辐射图像进行云像素识别和总云量计算。将不同季节总云量计算结果同人工观测结果对比验证表明：观测时段算法计算总云量和人工观测总云量差值在±2成以下的概率均在80%以上,说明该方法具有较高的准确度和较强的实用性,在观测业务中具有较好的应用前景。  相似文献   

基于压缩感知的地基红外云图云状识别   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

韩文宇  刘磊  高太长  李云  胡帅  张孝忠 《应用气象学报》2015,26(2):231-239

为了对地基全天空红外测云仪获得的云图进行分类,该文从压缩感知理论出发,提出了一种利用云图灰度稀疏性进行云状识别的新方法。首先运用典型云图样本构造冗余字典,然后通过梯度投影 (GPSR) 算法和正交匹配 (OMP) 算法求取测试样本在冗余字典中的l1范式最优解,最后利用残差法和稀疏比例法对云状进行判别并输出。采用压缩感知理论进行云状识别,降低了对特征提取技术的要求,为云状的自动识别提供了新思路,对典型波状云、层状云、积状云、卷云和晴空的总体识别率分别达到75%,91%,70%,85%和93%,平均识别率为82.8%。  相似文献   

东亚多卫星集成降水业务系统   总被引：2，自引：0，他引：2  

徐宾  师春香  姜立鹏  孟俊耀 《气象科技》2015,43(6):1007-1014

静止气象卫星与极轨气象卫星的集成应用,能够充分发挥静止气象卫星与极轨气象卫星的各自优势。东亚多卫星集成降水业务系统采用拉格朗日集成算法,利用静止气象卫星的红外观测信息计算的红外冷云移动矢量,为极轨气象卫星微波降水的发展提供约束条件,实现了静止气象卫星红外观测信息与极轨气象卫星微波降水的集成,综合了两类卫星观测的优势。同时业务系统的设计考虑了多数据分级管理、多业务单元的协同工作和插件式的系统整体框架,为业务系统合理、快速处理多种来源的红外观测数据、微波降水数据,以及未来的数据更迭和算法更新提供了必要保障。  相似文献   

Carbonyl Sulphide (OCS) Variability with Latitude in the Atmosphere     

Gisèle Krysztofiak  Yao Veng Té  Gwenaël Berthet  Geoffrey C. Toon  Fabrice Jégou 《大气与海洋》2015,53(1):89-101

Abstract

Carbonyl sulphide (OCS) is an important precursor of sulphate aerosols and consequently a key species in stratospheric ozone depletion. The SPectromètre InfraRouge d'Absorption à Lasers Embarqués (SPIRALE) and shortwave infrared (SWIR) balloon-borne instruments have flown in the tropics and in the polar Arctic, and ground-based measurements have been performed by the Qualité de l'Air (QualAir) Fourier Transform Spectrometer in Paris. Partial and total columns and vertical profiles have been obtained to study OCS variability with altitude, latitude, and season. The annual total column variation in Paris reveals a seasonal variation with a maximum in April–June and a minimum in November–January. Total column measurements above Paris and from SWIR balloon-borne instrument are compared with several MkIV measurements, several Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC) stations, aircraft, ship, and balloon measurements to highlight the OCS total column decrease from tropical to polar latitudes. OCS high-resolution in situ vertical profiles have been measured for the first time in the altitude range between 14 and 30?km at tropical and polar latitudes. OCS profiles are compared with Atmospheric Chemistry Experiment (ACE) satellite measurements and show good agreement. Using the correlation between OCS and N₂O from SPIRALE, the OCS stratospheric lifetime has been accurately determined. We find a stratospheric lifetime of 68?±?20 years at polar latitudes and 58?±?14 years at tropical latitudes leading to a global stratospheric sink of 49?±?14?Gg?S?y^?1.  相似文献   

珞珈一号夜间灯光影像在建设用地提取中的应用:以武汉市为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘权毅  詹庆明  李建松  杨晨  刘稳 《武汉大学学报(信息科学版)》2021,(1)

城市建设用地能够反映城市建设发展在地域空间上的分布形态,是规划主管部门监测城市建设和扩张的关键指标。2018-06-02发射的珞珈一号卫星可提供130 m分辨率的夜间灯光数据,在城市建设用地的提取方面具有较大潜力。首先整合珞珈一号夜间灯光影像与Landsat 8多光谱影像以及网络地图兴趣点数据;然后分别采用人类居住合成指数和阈值法对武汉市进行建设用地提取;最后与可见光红外成像辐射仪(visible infrared imager radiometer suite,VIIRS)夜间灯光影像采用相应方法得到的结果进行对比。结果发现,珞珈一号影像与Landsat影像整合后采用人类居住合成指数的方法提取的建设用地最准确,其Kappa系数为0.769;VIIRS与Landsat 8影像整合后采用相同方法得到的建设用地,其Kappa系数为0.702;夜间灯光影像与兴趣点数据结合进行建设用地提取的精度有所下降,兴趣点数据分别与珞珈一号、VIIRS夜间灯光影像结合得到的建设用地,其Kappa系数分别为0.618、0.574;珞珈一号、VIIRS夜间灯光影像采用简单阈值法进行建设用地提取,其Kappa系数分别为0.503、0.482。该实验结果表明,珞珈一号夜间灯光影像数据具有更高的空间分辨率和更加丰富的空间细节,是进行城市建设用地提取的理想数据源。  相似文献   

注胶晕长石的鉴定方法     

李建军  刘晓伟  李桂华 《地质科学译丛》2011,(4):43-46

近期,国家黄金钻石制品质量监督检验中心对一串具蓝色晕彩的长石手链样品进行常规检测时,在长波紫外灯下多数珠子发中等强度的蓝白色荧光,且荧光在珠子中呈线状分布。为了对该长石样品进行准确定名,并探究其紫外荧光产生的原因,对其进行了常规宝石学检测、电子探针和红外光谱测试与分析。结果显示,该样品的折射率约为1.53,在显微镜下具有层状结构和针片状包裹体,结合其电子探针的分析结果,确定该样品为晕长石,即具有蓝色晕彩的钠长石;基于样品表面具有典型的＂蚯蚓行踪＂纹路、沿裂隙发出的紫外荧光及红外光谱下3 053,3 038cm^-1处的吸收峰,确定其为注胶处理的晕长石。  相似文献   

翡翠与相似玉石及仿制品的仪器鉴定     

李晨 《山东地质》2011,(7):14-16

翡翠和相似玉石及仿制品肉眼下真假难辨,需借助仪器进行鉴定。常规仪器下的鉴定是根据其相关数据和结构特征判定;用红外光谱仪则是根据光谱图特征识别。通过常规仪器和红外光谱仪两种鉴定方式进行比较,得出红外光谱仪能更完全正确地对各类型玉石进行正确判断。  相似文献   

基于Clementine热红外数据的Apollo17登月点区域氧化钙含量反演   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘道飞  陈圣波  路鹏 《地球学报》2015,36(2):245-249

为了研究利用Clementine热红外数据反演月球表面岩石的氧化钙(Ca O)含量,论文选取了两景覆盖Apollo17登月点的Clementine热红外影像,将其覆盖的区域选为研究区。利用月球表面温度物理模型模拟月表温度,结合普朗克函数,完成发射率反演。在此基础上,对LPI中35个除Apollo17登月计划外所采集的样品Ca O含量与其热红外发射率特征做回归统计分析,发现存在很好的线性关系(R2=0.661)。由此,基于Clementine热红外发射率实现了研究区Ca O含量反演。通过利用LPI Apollo17月岩(壤)样品实际Ca O含量分析数据对反演结果进行精度评价,发现8组反演值与实际值的相对误差最小为1.77%,最大为9.29%,均方根误差为0.767。研究结果表明,使用发射率进行Ca O含量反演方法可行,为利用Clementine热红外数据对月表矿物成分含量定量反演提供一种新的思路。  相似文献