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机载WIDAS地表观测的BRDF原型反演算法验证
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作者 何丹丹 焦子锑 +3 位作者 董亚冬 张小宁 张虎 丁安心 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期620-629,共10页
地表反照率表征地面对太阳辐射的反射能力,在地表能量平衡中起着重要的作用。2008年黑河的WATER实验中,针对机载红外广角双模式成像仪(WIDAS)观测角度小的特点,发展了一种基于MODIS二向性反射分布函数(BRDF)原型估算WIDAS反照率的算法... 地表反照率表征地面对太阳辐射的反射能力,在地表能量平衡中起着重要的作用。2008年黑河的WATER实验中,针对机载红外广角双模式成像仪(WIDAS)观测角度小的特点,发展了一种基于MODIS二向性反射分布函数(BRDF)原型估算WIDAS反照率的算法。然而,在2012年黑河HiWATER实验中,WIDAS的观测角度范围由早期30°观测天顶角升级为最大观测天顶角52°,这一改造对数据预处理(辐射定标、大气校正和多角度配准)产生影响,使WIDAS数据出现明显的噪声,为WIDAS地表反照率的反演带来新挑战。针对新问题,采用新的地表观测数据,进一步验证了BRDF原型算法反演机载WIDAS反照率的能力。为了获取准实时BRDF先验知识,基于核驱动模型和各向异性平整指数(AFX)首先准实时提取了实验区5种MODIS的BRDF原型;然后,将其作为先验知识应用到黑河WIDAS机载数据的反照率反演中;最后,利用实验区的反照率实测数据进行算法验证。本研究比较了3个算法处理该问题的能力:(1)基于BRDF原型作为先验知识的算法;(2)完全基于核驱动的全反演算法;(3)基于朗伯假设的方法,通过算法对比分析,可更好地分析验证算法(1)的性能。结果表明:(1)BRDF原型算法反演精度最高且稳定,尤其是当观测数据位于垂直主平面时,全反演算法由于缺少大角度观测数据的约束,更容易出现异常值;BRDF原型算法的最大绝对误差为0.034,相对于全反演算法和朗伯假设方法精度分别提高了约18%和71%;(2)针对2012年黑河机载WIDAS观测噪声较大的新问题,BRDF原型反演算法表现出了良好的抗噪声性能。通过对WIDAS反照率反演和验证进一步表明,在多角度观测数据信息量不足以进行全反演,且观测受噪声影响较大时,BRDF原型作为先验知识,提供了一种有效解决该问题的手段,对提高反照率反演的精度、增强反演的稳定性有重要作用。 展开更多
关键词 遥感 黑河 MODIS 机载WIDAS 核驱动模型 AFX BRDF原型 地表反照率
利用BRDF原型和单方向反射率数据估算地表反照率 被引量:6
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作者 张虎 焦子锑 +2 位作者 董亚冬 李佳悦 李小文 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期355-367,共13页
地表反照率是影响地表能量收支平衡的决定性参数之一,精确反演地表反照率需要考虑地表各向异性反射特征。本文尝试以双向反射分布函数BRDF原型为地表各向异性反射的先验知识,通过单方向反射率反演地表反照率。首先根据地面实测及MODIS... 地表反照率是影响地表能量收支平衡的决定性参数之一,精确反演地表反照率需要考虑地表各向异性反射特征。本文尝试以双向反射分布函数BRDF原型为地表各向异性反射的先验知识,通过单方向反射率反演地表反照率。首先根据地面实测及MODIS多角度反射率数据对反演方法进行分析和精度评价,然后借助MODIS BRDF产品统计出研究区的主导BRDF原型,并联合环境一号卫星(HJ-1)单方向反射率数据反演30 m地表反照率,最终将结果与地表实测数据进行比较。结果表明:BRDF原型对BRDF的变化进行了约束,且能够适用于几十米尺度的遥感数据反照率的反演;不同级别的各向异性反射特征的分布是不均一的,借助于主导BRDF原型能够使大部分样本的地表反照率满足精度要求;利用研究区MODIS BRDF产品统计得到的主导BRDF原型为先验知识,通过HJ-1数据反演得到的地表反照率与地表实测反照率有较高的一致性,而朗伯假定条件下的反照率高于实测结果。本文算法简单高效,可为产生全国范围的中高分辨卫星反照率产品提供有价值的算法参考。 展开更多
关键词 HJ-1 MODIS 方向反射率 反照率 双向反射分布函数BRDF AFX BRDF原型
基于BRDF原型反演地表反照率 被引量:7
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作者 张虎 焦子锑 +3 位作者 董亚冬 黄兴英 李佳悦 李小文 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期1475-1491,共17页
先验知识在遥感反演中起到重要的作用,本文首先根据各向异性平整指数AFX和地表多角度观测数据集建立了BRDF二向性反射分布函数原型库,然后介绍了以BRDF原型作为先验知识的提取多角度数据地表反照率的原型反演算法,为验证算法的精度... 先验知识在遥感反演中起到重要的作用,本文首先根据各向异性平整指数AFX和地表多角度观测数据集建立了BRDF二向性反射分布函数原型库,然后介绍了以BRDF原型作为先验知识的提取多角度数据地表反照率的原型反演算法,为验证算法的精度,将原型反演及全反演算法拟合验证数据子集得到的反照率与MODIS全反演算法拟合完整数据集得到的结果作比较。结果对比表明,观测天顶角在40°;以内时,非垂直主平面的观测数据能够代表部分地表的各向异性反射特征,此时原型反演算法的最大平均绝对误差为0.036,相对精度比全反演算法高约5%-10%;当数据位于垂直主平面时,观测信息量严重不足,此时原型反演算法结果相对较稳定,而全反演算法的最大绝对误差高达0.18。 综上所述,原型反演算法能够在整个采样空间范围内对BRDF进行约束,对观测数据位置分布的依赖较小,抗噪声能力强,在反演观测信息不足的多角度数据时,结果精度优于全反演算法。 展开更多
关键词 各向异性平整指数AFX BRDF原型 原型反演 MODIS全反演 反照率
棉花和大豆等效散射反照率估算 被引量:1
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作者 柴琳娜 张立新 +1 位作者 施建成 吴凤敏 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期17-33,共17页
本文以棉花和大豆为例,基于车载多频率微波辐射计的观测数据,利用最小二乘原理实现对两种典型农作物等效散射反照率的估算,研究了植被层等效散射反照率随观测角度、频率以及植被浓密程度的变化规律,对不同覆盖度情况下植被层的等效... 本文以棉花和大豆为例,基于车载多频率微波辐射计的观测数据,利用最小二乘原理实现对两种典型农作物等效散射反照率的估算,研究了植被层等效散射反照率随观测角度、频率以及植被浓密程度的变化规律,对不同覆盖度情况下植被层的等效散射反照率进行了定性的分析。这一研究结果在以零阶模型为基础进行地表参数反演时,对于植被层等效散射反照率的确定具有重要的理论参考价值。 展开更多
关键词 被动微波 遥感 作物 等效散射反照率 辐射计 零阶模型
MTSAT-2静止气象卫星中国区域雪盖监测 被引量:4
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作者 杨俊涛 蒋玲梅 +1 位作者 吴凤敏 孙瑞静 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期1264-1280,共17页
利用MTSAT=2静止气象卫星数据开展了中国区域的雪盖监测研究,结合MODIS雪盖产品及站点雪深观测数据对判识结果进行对比分析和验证。首先,根据MTSAT-2静止气象卫星数据特点,进行角度效应校正及多时相数据合成,以减少云对图像的影响... 利用MTSAT=2静止气象卫星数据开展了中国区域的雪盖监测研究,结合MODIS雪盖产品及站点雪深观测数据对判识结果进行对比分析和验证。首先,根据MTSAT-2静止气象卫星数据特点,进行角度效应校正及多时相数据合成,以减少云对图像的影响;其次,根据多个雪盖判识因子建立中国区域雪盖判识算法;最后,对比分析2011年1月份MTSAT-2和MODIS雪盖判识结果,并使用站点观测数据进行精度验证。研究表明:(1)MTSAT-2雪盖判识受云影响比例约30%,MODIS雪盖产品受云影响比例约60%,MTSAT-2去云效果明显。(2)无云情况下,MTSAT-2雪盖判识和MODIS雪盖产品判识精度均高于92%;有云覆盖时,MTSAT-2判识精度约65%,优于MODIS雪盖产品35%的判识精度。O)MTSAT.2静止气象卫星在保持高积雪判识精度的前提下,可以更有效减少云对雪盖判识影响,实时获取更多地表真实信息。该研究对中国区域雪盖信息准确监测、气候变化研究以及防灾减灾等具有重要意义。 展开更多
关键词 MTSAT-2 静止气象卫星 雪盖
多角度遥感估算稀疏团粒分布型土壤表面粗糙度方法初探 被引量:2
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作者 亢阳卉 王锦地 +1 位作者 周红敏 刘艳 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期180-192,共13页
表面粗糙度是影响土壤在微波波段发射和散射辐射的主要因素之一,也是微波遥感研究与应用的重要参量。由于微波后向散射还受介电特陛、穿透深度等因素的影响,在微波遥感应用中往往难以单独考虑介质表面粗糙度,给参数估算与反演带来了... 表面粗糙度是影响土壤在微波波段发射和散射辐射的主要因素之一,也是微波遥感研究与应用的重要参量。由于微波后向散射还受介电特陛、穿透深度等因素的影响,在微波遥感应用中往往难以单独考虑介质表面粗糙度,给参数估算与反演带来了一定困难。在可见光、近红外波段,粗糙度作为土壤表面重要的结构参数之一,直接影响着土壤的二向反射分布特征。因此,本文尝试利用光学多角度观测信息,反演土壤表面粗糙度。基于地表二向反射几何光学模型,假设裸土像元由随机分布于平坦表面的土壤团粒组成,将团粒近似为半椭球体,建立裸露土壤表面二向反射模型,模拟不同粗糙度条件下土壤表面像元的二向反射分布特征。进一步尝试采用多角度观测数据反演模型,估算土壤团粒的几何结构参数,进而计算土壤表面均方根高度,作为表面粗糙度的衡量指标。地面实测多角度数据的初步验证结果表明,多角度光学遥感估算土壤表面粗糙度的方法是可行的。 展开更多
关键词 土壤表面粗糙度 几何光学模型 反演 多角度
先验知识估算HJ-1 CCD数据地表反照率 被引量:5
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作者 张虎 焦子锑 +2 位作者 李小文 黄兴英 董亚冬 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第A02期295-305,286共20页
以黑河实验区为例,基于HJ-1 CCD数据和中分辨率成像光谱仪(MODIS)二向性反射(BRDF)和反照率产品的备用算法(算法Ⅰ),贝叶斯原理的反照率反演算法(算法Ⅱ)和地表朗伯假设的算法(算法Ⅲ)成功估算了地表短波反照率。对反演结果进行分析并... 以黑河实验区为例,基于HJ-1 CCD数据和中分辨率成像光谱仪(MODIS)二向性反射(BRDF)和反照率产品的备用算法(算法Ⅰ),贝叶斯原理的反照率反演算法(算法Ⅱ)和地表朗伯假设的算法(算法Ⅲ)成功估算了地表短波反照率。对反演结果进行分析并与地表观测数据进行比较,结果表明:(1)高分辨率的HJ-1卫星地表反照率不仅能够提供下垫面主要的空间分布特征,还能提供地表细部结构;(2)两种基于先验知识的地表反照率和MODIS产品接近,绝对误差为0.01,相对误差为4%,而算法Ⅲ的绝对误差为0.03,相对误差为13%;算法Ⅰ和Ⅱ对反照率的改善对地表类型的依赖不明显,相对误差集中在2%—8%,反演结果对时相变化依赖较为显著,在植被最茂盛的季节反照率改善作用明显优于凋谢季;(3)算法Ⅰ和算法Ⅱ的结果与地表观测结果更为吻合,均方根误差在0.05以内,相对误差小于23%,而算法Ⅲ的均方根误差为0.069,相对误差为36.3%;(4)先验知识的作用可能依赖于太阳和观测几何的相对位置,因此可能依赖于季节和纬度的变化,以及传感器的成像方式。该研究对缺乏多角度观测的星载传感器的反照率反演有重要的参考价值。 展开更多
关键词 HJ-1 CCD MODIS BRDF 反照率 贝叶斯推论 先验知识
美国NASA冰桥(IceBridge)科学计划:进展与展望 被引量:4
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作者 冯准准 程晓 +8 位作者 康婧 惠凤鸣 刘岩 程铖 王芳 王显威 赵晨 赵硕 陈廷彪 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第A02期410-422,399共24页
美国NASA于2009年启动的IceBridge"冰桥"科学计划利用航空平台搭载的多源遥感传感器已在极区获取了连续的、高质量的观测资料。本文从多源航空遥感传感器及其采集数据的角度,对冰桥(IceBridge)科学计划做了详细介绍。其航空... 美国NASA于2009年启动的IceBridge"冰桥"科学计划利用航空平台搭载的多源遥感传感器已在极区获取了连续的、高质量的观测资料。本文从多源航空遥感传感器及其采集数据的角度,对冰桥(IceBridge)科学计划做了详细介绍。其航空平台搭载的遥感传感器大致可以分为数字相机、激光雷达、雷达、重力以及辅助设备5类。本文又从冰雪3维立体制图、冰盖高程变化监测与物质平衡估算、海冰厚度与分布时空变化探测、卫星遥感校正与验证等4个方面对冰桥极地多源航空遥感数据的应用研究做了展望。冰桥科学计划将会大大促进人类对于气候变暖背景下两极所发生变化的理解。 展开更多
关键词 IceBridge 激光雷达 重力仪 南极 北极 航空遥感 全球变化
土壤有机物质对土壤介电常数的影响 被引量:7
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作者 潘金梅 张立新 +4 位作者 吴浩然 庄俊平 赵少杰 赵天杰 蒋玲梅 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期 1-24,共24页
土壤介电常数是开展微波土壤水分和冻融状态的监测的基础,也是植被和积雪的下垫面边界条件,然而目前已有的介电常数研究都没有对高有机质含量的土壤开展系统观测。本文将土壤中的自然有机物质分为腐殖质和植物性残留物两类。采用控制变... 土壤介电常数是开展微波土壤水分和冻融状态的监测的基础,也是植被和积雪的下垫面边界条件,然而目前已有的介电常数研究都没有对高有机质含量的土壤开展系统观测。本文将土壤中的自然有机物质分为腐殖质和植物性残留物两类。采用控制变量实验方法,通过测量5种不同有机质含量的东北黑土和加入不同比例毛白杨碎屑的扁都口草甸土,研究了腐殖质和植物性残留物的对土壤介电常数的影响。结果表明,腐殖质会降低干燥土壤的容重,从而发挥间接作用,使介电常数降低;而对于相同容重下观测的潮湿土壤,腐殖质含量较多的土壤介电常数更大。与Dobson模型的比较显示,在29℃室温下,腐殖质对25%重量含水量潮湿土壤实部的影响在±2左右,虚部能达到1。与腐殖质相比,植物性残留物对风干土壤和潮湿土壤的影响都十分明显。植物性残留物能有效地疏松土壤并代入植物组分的介电特征。当重量含水量为30%时,含毛白杨含量为20%的混合土壤比纯扁都口土壤在实部平均减小3—7左右,虚部减小1—3左右。因此,根据实验观测以及和模型的比较,土壤中的有机物质会改变土壤介电性质,对微波遥感造成影响。 展开更多
关键词 土壤介电常数 有机质 腐殖质 微波遥感
采用DBM方法的时间序列LAI建模与估算
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作者 陈平 王锦地 梁顺林 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期 505-519,共15页
运用DBM(Data Based Mechanistic)方法,使用MODIS数据,建立了遥感观测反射率数据与叶面积指数(LAI)在时间序列上的统计关系模型(LAI_DBM模型),并结合部分Bigfoot站点实测LAI数据进行了模型检验。结果显示,LAI_DBM模型能够较好表... 运用DBM(Data Based Mechanistic)方法,使用MODIS数据,建立了遥感观测反射率数据与叶面积指数(LAI)在时间序列上的统计关系模型(LAI_DBM模型),并结合部分Bigfoot站点实测LAI数据进行了模型检验。结果显示,LAI_DBM模型能够较好表达时间序列反射率与LAI的动态变化关系。LAI_DBM模型使用遥感观测数据实时估算得到的LAI,在数据质量和时间连续性上比MODISLAI有改进。 展开更多
关键词 叶面积指数 时间序列 MODIS DBM
山区地形效应对微波辐射特征与土壤水分反演的影响——以青藏高原地区为例 被引量:3
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作者 李欣欣 张立新 +1 位作者 蒋玲梅 赵少杰 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期 850-867,共18页
采用星载微波辐射计AMSR-E的低频C波段(6.925GHz),改进了山区微波辐射传输方程,以中国青藏高原地区为例,研究山区可能产生的多种地形效应对微波辐射特征以及土壤水分反演的影响。结果表明,地形效应使得垂直极化亮温最多衰减达到16 K,... 采用星载微波辐射计AMSR-E的低频C波段(6.925GHz),改进了山区微波辐射传输方程,以中国青藏高原地区为例,研究山区可能产生的多种地形效应对微波辐射特征以及土壤水分反演的影响。结果表明,地形效应使得垂直极化亮温最多衰减达到16 K,水平极化的亮温最大增强了18 K,土壤水分在地形的影响下将被高估超过最大允许误差4%。最后,利用地形效应模拟模型计算的山区地表有效发射率,为山区土壤水分的反演提出了可行的地形校正方法。 展开更多
关键词 被动微波遥感 山区 土壤水分反演 地形效应 青藏高原
雪热力模型(SNTHERM)在冰沟流域的模拟和敏感性试验 被引量:2
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作者 刘誉 蒋玲梅 +4 位作者 施建成 张立新 张生雷 潘金梅 王培 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期792-810,共19页
采用基于质能平衡的积雪过程模型—雪热力模型(Snow Thermal Model,SNTHERM.89)来描述和模拟2008年中国甘肃省黑河实验冰沟流域的积雪过程与积雪特性参数,并将模型模拟的雪水当量与高级微波扫描辐射计(AMSR-E)的雪水当量产品进行了... 采用基于质能平衡的积雪过程模型—雪热力模型(Snow Thermal Model,SNTHERM.89)来描述和模拟2008年中国甘肃省黑河实验冰沟流域的积雪过程与积雪特性参数,并将模型模拟的雪水当量与高级微波扫描辐射计(AMSR-E)的雪水当量产品进行了对比。模型验证结果表明,SNTHERM模型能准确模拟黑河冰沟流域的积雪变化过程和积雪特性,对积雪的演变特征作出合理的描述,表明SNTHERM在中国黑河冰沟流域有较好的适用性。对SNTHERM模型进行不同驱动气象参数和初始输入参数的敏感性分析的结果表明,积雪特性参数对辐射通量最敏感;各积雪特性参数对各自的初始输入比较敏感,密度则对初始输入的雪深、密度和颗粒大小都比较敏感,表明在需要准确模拟密度的情况下以及进行雪水当量同化工作时,初始输入的雪层深度、密度和颗粒都必须比较准确。 展开更多
关键词 SNTHERM 黑河冰沟流域 积雪特性参数 敏感性分析 AMSR-E
被动微波辐射特征地形效应模拟与实验 被引量:6
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作者 李欣欣 张立新 +2 位作者 蒋玲梅 赵少杰 赵天杰 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期100-110,共11页
基于地形对被动微波辐射的影响机理研究,利用AIEM模型模拟微波辐射的地形效应,建立实验地貌微缩景观,由车载微波辐射计进行观测,探索影响被动微波辐射特征的地形因子。地基实验表明,在低频波段本地入射角对山地倾斜表面的微波辐射有10K... 基于地形对被动微波辐射的影响机理研究,利用AIEM模型模拟微波辐射的地形效应,建立实验地貌微缩景观,由车载微波辐射计进行观测,探索影响被动微波辐射特征的地形因子。地基实验表明,在低频波段本地入射角对山地倾斜表面的微波辐射有10K—15K的影响,小于10GHz的观测频率可以消除地形高度对微波辐射的影响。同时,实验验证微波极化受地表形态属性——山体坡向和山体形状的影响显著,地形坡度对极化信息影响不明显。 展开更多
关键词 地形效应 被动微波辐射 地形实验 AIEM
评估MODIS的BRDF角度指数产品 被引量:7
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作者 焦子锑 李小文 +1 位作者 王锦地 张虎 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期432-456,共25页
应用地表观测的二向性反射数据集和多种MODIS数据产品,通过统计分析,对MODIS的二向性反射角度指数产品进行综合评估,结果表明:(1)MODIS角度指数包含了地表三维结构信息,有望用来反演地表的物理结构参数;(2)MODIS角度指数是内在的... 应用地表观测的二向性反射数据集和多种MODIS数据产品,通过统计分析,对MODIS的二向性反射角度指数产品进行综合评估,结果表明:(1)MODIS角度指数包含了地表三维结构信息,有望用来反演地表的物理结构参数;(2)MODIS角度指数是内在的三维关系,各向异性因子(Anisotropic Factor:ANIF)和各向异性指数(Anisotropic Index:ANIX)高相关,建议去掉ANIF以精炼MODIS角度指数产品;(3)各向异性平整指数(Anisotropic Flat Index:AFX)较好地指示了地表基本散射类型的变化,且具有较小的类内方差,对改善特定地表分类精度可能会更有用。 展开更多
关键词 MODIS BRDF 角度指数 植被结构 植被指数
面向LAI反演的参数化SAILH模型 被引量:1
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作者 李静 阎广建 穆西晗 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期1182-1195,共14页
建立了一种基于植被冠层辐射传输模型SAILH的参数化模型。该模型首先对SAILH模型中用到的9个中间变量的计算过程进行简化,然后用一个明确的表达式计算光照冠层的单次散射贡献。分别用模拟数据和2008年黑河地区星一机.地同步实验中获... 建立了一种基于植被冠层辐射传输模型SAILH的参数化模型。该模型首先对SAILH模型中用到的9个中间变量的计算过程进行简化,然后用一个明确的表达式计算光照冠层的单次散射贡献。分别用模拟数据和2008年黑河地区星一机.地同步实验中获取的地面测量数据对该参数化模型的反演精度和效率进行了评价。评价结果表明该参数化模型能在保证反演精度的基础上极大的提高反演效率;利用模拟数据进行的模型稳定性评价表明,参数化模型的稳定性优于SAILH模型。 展开更多
关键词 SAILH模型 参数化 LAI反演
考虑地物BRDF特性改进后的CBERS-02卫星CCD相机的辐射定标系数 预览 被引量:4
16
作者 李小英 顾行发 +1 位作者 余涛 李小文 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2006年第5期 636-643,共8页
在MODIS数据对CBERS-02卫星CCD相机的交叉辐射定标、获得CCD相机时间系列的辐射定标斜率系数与截距基础上,本文考虑地物BRDF特性的影响,开展了提高CCD相机数据定量化应用的辐射定标数据精度的研究,并提供了比较全的时间系列辐射定标... 在MODIS数据对CBERS-02卫星CCD相机的交叉辐射定标、获得CCD相机时间系列的辐射定标斜率系数与截距基础上,本文考虑地物BRDF特性的影响,开展了提高CCD相机数据定量化应用的辐射定标数据精度的研究,并提供了比较全的时间系列辐射定标系数。 展开更多
关键词 CBERS-02 CCD相机 交叉辐射定标 BRDF
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基于EnKF的新安江模型参数和变量同步估计方法 预览 被引量:1
17
作者 张苹苹 童菊秀 +4 位作者 廖卫红 谢先红 雷晓辉 张云辉 刘欣蔚 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2018年第2期51-58,共8页
数据同化方法可提高数值预报的时效性和准确性,且该方法已在水文领域得到应用,并得到快速发展。为了提高新安江模型径流模拟预报精度,采用集合卡尔曼滤波方法同化径流数据,对参数和状态变量进行同步校正估计。通过对三水源新安江模型进... 数据同化方法可提高数值预报的时效性和准确性,且该方法已在水文领域得到应用,并得到快速发展。为了提高新安江模型径流模拟预报精度,采用集合卡尔曼滤波方法同化径流数据,对参数和状态变量进行同步校正估计。通过对三水源新安江模型进行理想条件下的数值实验,在同时考虑模型自身、模型参数以及观测数据的不确定性的情况下,分析了参数均值和方差改变、集合大小、同化参数的敏感性以及相关性分析对同化过程的影响。结果表明:集合卡尔曼滤波算法具有可行性,且参数均值越接近真值、方差适当增加,集合大小适中,同化参数敏感性较低以及参数与变量间相互独立时,能在一定程度上增加径流同化精度。该研究可为同类型参数同化估计提供一定参考依据。 展开更多
关键词 新安江模型 径流 集合卡尔曼滤波 同化 同步校正
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陆表定量遥感反演方法的发展新动态 被引量:7
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作者 梁顺林 程洁 +9 位作者 贾坤 江波 刘强 刘素红 肖志强 谢先红 姚云军 袁文平 张晓通 赵祥 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期875-898,共24页
随着获取的遥感数据越来越多,定量遥感正处于一个飞速发展的时期。本文从反演方法和遥感数据产品生成两个主要方面对近期陆表定量遥感的发展进行评述。由于大气—陆表系统的环境变量数远远超过遥感观测数,定量遥感反演的本质是个病态反... 随着获取的遥感数据越来越多,定量遥感正处于一个飞速发展的时期。本文从反演方法和遥感数据产品生成两个主要方面对近期陆表定量遥感的发展进行评述。由于大气—陆表系统的环境变量数远远超过遥感观测数,定量遥感反演的本质是个病态反演问题。在评述机器学习方法(包括人工神经网络、支持向量回归、多元自适应回归样条函数等)的应用基础上,重点关注克服病态反演的7种正则化方法:多源数据、先验知识、最优化反演的求解约束、时空约束、多反演算法集成、数据同化和尺度转换。定量遥感发展的另外一个显著特征是由数据提供者(比如数据中心)将观测的遥感数据转换成不同的地球生物物理化学参数产品,即遥感高级产品,并服务于数据使用者。概括介绍了北京师范大学牵头研发的GLASS(Global LAnd Surface Satellite)产品的新进展与全球气候数据集的研发情况。 展开更多
关键词 定量遥感 反演 正则化 机器学习 GLASS产品 气候数据集
雅江流域多源遥感驱动的SRM模型精度影响因子研究 预览 被引量:1
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作者 刘晓林 杨胜天 +1 位作者 赵长森 管亚兵 《北京师范大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期606-612,共7页
利用多源遥感数据驱动SRM模型模拟雅鲁藏布江4个不同水文站控制流域的融雪过程,分析流域特征(面积、地形地貌因子、植被类型)、模型输入变量(气温、降水、积雪覆盖率)对遥感驱动SRM模型模拟精度的影响.研究表明:遥感驱动的SRM模型... 利用多源遥感数据驱动SRM模型模拟雅鲁藏布江4个不同水文站控制流域的融雪过程,分析流域特征(面积、地形地貌因子、植被类型)、模型输入变量(气温、降水、积雪覆盖率)对遥感驱动SRM模型模拟精度的影响.研究表明:遥感驱动的SRM模型在雅鲁藏布江研究区域模拟精度较高,NSE系数达到0.83以上;但其精度受流域面积大小的影响,具有尺度阈,在一定面积尺度上模拟精度最大,流域地形越复杂,其模拟效果越差;植被覆盖类型影响融雪径流过程的模拟,进而影响模拟结果;模型3个主要输入变量气温、降水、积雪覆盖率对遥感驱动的SRM模型的模拟精度同样有很大程度的影响.研究结果对资料匮乏的高海拔地区水资源利用具有重要意义,同时可为遥感驱动的SRM模型的推广应用提供有效支撑. 展开更多
关键词 多源遥感 SRM模型 精度 雅鲁藏布江流域
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黄土高原次降雨径流产沙变化及其与雨强和植被盖度变化的相关性 被引量:7
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作者 罗娅 杨胜天 +2 位作者 刘晓燕 周秋文 董国涛 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2015年第4期698-709,共12页
获取12条流域16 a的753次降雨数据,运用雨强、植被盖度、径流系数和产沙系数等指标,分析黄土高原次降雨径流产沙变化及其与雨强和植被盖度变化的相关性。结果显示:1与1980—1989年相比,2006—2011年黄土高原的降雨—径流和径流—产沙关... 获取12条流域16 a的753次降雨数据,运用雨强、植被盖度、径流系数和产沙系数等指标,分析黄土高原次降雨径流产沙变化及其与雨强和植被盖度变化的相关性。结果显示:1与1980—1989年相比,2006—2011年黄土高原的降雨—径流和径流—产沙关系发生了明显变化,大部分流域的产流产沙能力有所下降,10个流域中有8个流域的径流系数、产沙系数有所减小,分别减小25.93%~66.1%和59.05%~97.71%;2分析雨强和植被盖度变化与径流产沙变化的相关性,发现径流产沙变化与植被盖度变化的相关性强于其与雨强变化的相关性,表明植被盖度变化对径流产沙变化的影响更明显;3分析不同干湿条件下径流产沙变化对植被盖度变化的敏感性,发现气候越湿润,流域的径流产沙变化对植被盖度变化越敏感,植被改善的减水减沙效果越明显。 展开更多
关键词 次降雨 径流 产沙 雨强 植被盖度 黄土高原
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