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中国科学院重点部署项目(KZZD-EW-TZ-18): 作品数：13 被引量：110H指数：6; 相关作者：李军辛晓洲胡继超彭志晴周倜更多>>; 相关机构：中国科学院遥感与数字地球研究所中国科学院大学重庆师范大学更多>>; 发文基金：中国科学院重点部署项目国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>; 相关领域：天文地球自动化与计算机技术环境科学与工程农业科学更多>>

我国地理可照时数空间分布模拟中尺度效应研究被引量：1: 2019年; 不同空间分辨率的DEM会对地理可照时数模拟结果产生显著影响。为了分析DEM尺度效应对我国不同区域地理可照时数的影响,选取小兴安岭、太行山区、秦岭、青藏高原弧形山区、横断山区和东南丘陵6个实验区,基于3种空间分辨率的DEM和地理可照时数分布式模型,利用GIS的多层面复合分析功能,模拟了典型月份不同空间尺度的地理可照时数,定量分析了典型地形因子与模拟结果的关系,并探讨了DEM尺度效应的影响。研究结果表明:(1)我国地理可照时数差异明显,1月、7月及其差异主要受剖面曲率、海拔、纬度、地形阴影和地形起伏度等因子的影响;(2)我国地理可照时数与典型地理和地形因子之间极显著相关,复相关系数在0.610 0～0.804 3,正相关因子为海拔高度和水平曲率,负相关因子为坡度、地形起伏度、剖面曲率和地表粗糙度;(3)不同地形因子的空间尺度效应存在差异,平面曲率和剖面曲率均非常敏感,坡度和地形起伏度次之,海拔、地表粗糙度和地形阴影相对较弱;(4)地理可照时数模拟结果随空间分辨率的减小而增大,1月增幅在8.2%～38.9%,7月增幅在5.9%～17.6%,标准差和冬夏季节差异值均随空间分辨率的减小而减小,空间异质性明显降低。; 李军黄敬峰黄敬峰王超王超; 关键词：数字高程模型

基于Landsat8的重庆主城区城市热岛效应研究被引量：17: 2018年; 重庆作为长江上游重要的经济发展中心城市,随着城市化的加剧,城市热岛效应已引起了广泛关注。本文利用了2014年夏季Landsat8影像和劈窗算法,根据研究区夏季大气含水量高的特点,订正了大气透过率参数,实现了重庆主城区地表温度的遥感反演,并与卫星过境时间接近的4个气象站点的实测0 cm土壤温度对反演结果进行比较。基于遥感反演的地表温度结果分析了主城区城市热岛效应的空间分布格局及其与不同土地利用类型之间的关系。结果表明:(1)基于Landsat8影像和劈窗算法的遥感反演地表温度在重庆主城区是可行的,平均误差为1.1℃;(2)受不同土地利用和"两江四山夹三槽"特殊地形等因素的影响,重庆主城区的城市热岛强度呈现出显著的空间分布差异,较强热岛以上区域约占总面积的11.55%,其中,建设用地区域明显高于其他土地利用类型,约占总面积的9.11%,无热岛和弱热岛区域分别占总面积的62.66%和19.98%,主要为耕地和林地。; 李军赵彤赵彤罗玉岚; 关键词：地表温度城市热岛效应劈窗算法

非均匀地表蒸散遥感研究综述被引量：22: 2016年; 本文评述了目前常用的遥感估算地表蒸散方法,包括地表能量平衡模型、Penman-Monteith类模型、温度—植被指数特征空间方法、Priestley-Taylor类模型和其他方法。然而使用这些方法估算地表蒸散时会面临严重的尺度效应,而产生尺度效应的根本原因之一是地表异质性,在分析了非均匀下垫面对水热通量遥感反演造成的影响后,介绍了面积加权、校正因子补偿与温度降尺度3种尺度误差纠正方法;并从地面观测实验的角度简述了非均匀下垫面水热通量真实性检验的研究;最后探讨了将来建立更具时空代表性的非均匀下垫面地表蒸散遥感估算模型可能会面临的一些挑战。; 周倜彭志晴辛晓洲李福根; 关键词：遥感蒸散非均匀下垫面

HJ-1卫星数据估算地表能量平衡被引量：6: 2014年; 利用遥感数据估算和监测地表能量平衡的研究和应用一直以来都是学术探索的前沿和焦点,目前针对国际主流卫星数据(如MODIS,Landsat TM等)的算法研究有很多,且在不同的尺度上发展了一系列遥感技术和应用方法。本文以环境一号卫星(HJ-1)数据为主要数据源,研究和分析了地表能量平衡遥感估算方法。在下行短波和长波辐射,以及地表净辐射估算的基础上,重点研究了地表显热和潜热通量(蒸散)的估算方法,针对辐射温度代替空气动力学温度所引起的误差校正,对比分析了基于KB-1系数的热力学粗糙度长度,以及附加阻抗两种方法。使用2010年HJ-1B数据反演得到海河流域地表能量平衡各分量瞬时值,利用3个地面站点的测量数据对反演结果进行验证和误差分析。结果表明下行短波辐射的反演误差是地表净辐射反演误差的主要来源,地表温度的反演精度以及地表粗糙度的模拟精度是影响显热通量反演精度的主要因素。利用两种方法估算的显热通量趋势基本一致,但KB-1系数法的反演结果一般低于附加阻抗法。在下垫面较为复杂的区域,模型结果误差较大,需要更加精细的模型以刻画地表非均匀性的影响。; 矫京均辛晓洲余珊珊周倜彭志晴; 关键词：地表能量平衡地表粗糙度阻抗

基于GF-4数据分析低分辨率卫星云检测尺度误差对下行辐射计算的影响被引量：3: 2018年; 为研究低分辨率气象卫星数据云检测的尺度误差及其给下行辐射计算带来的影响,利用高分辨率静止卫星GF-4数据进行云检测并进行误差分析。首先运用可见光通道阈值法和时间序列法,对GF-4数据进行云检测,以GF-4云检测结果为基准,分析Himawari-8和FY-2(FY-2G和FY-2E)云检测结果的误差。在研究区内FY-2G,FY-2E与Himawari-8云图能够将云和晴空较好的区分开,造成误差的主要原因是不同空间分辨率卫星所产生的尺度效应(云检测算法不同造成的差异在此不予讨论),误差大多发生在薄云以及碎云较多的区域,高分辨率数据能够较好地检测出碎云,而低分辨率数据则会产生误检、漏检等情况。在此基础上对下行短波辐射遥感计算的误差进行分析,发现像元中实际云量的误差会给下行辐射的估算带来明显误差,所选试验区瞬时下行辐射相对误差最大为-173.52%,日总下行短波辐射相对误差最大为-20.20%。研究结果表明,在碎云较多的区域,利用高分辨率静止卫星数据可以显著提高下行短波辐射的估算精度。; 裔传祥辛晓洲胡继超张海龙李小军龚围; 关键词：FY-2 云检测

卫星近红外偏振通道反演气溶胶光学厚度的气溶胶模型影响被引量：8: 2016年; 卫星偏振测量是气溶胶遥感的一种重要手段.气溶胶模型的准确性是影响卫星遥感气溶胶参数精度的关键因素之一.在卫星反演气溶胶算法中,若忽略气溶胶粗模态贡献（星载偏振传感器气溶胶反演的一种常用假设）或选错气溶胶类型,均会带来反演结果的误差.基于六种典型的气溶胶类型（沙尘型、生物质燃烧型、乡村背景型、污染大陆型、污染海洋型和重污染型）模型,模拟研究了气溶胶模态和类型选择对卫星近红外偏振通道反演气溶胶光学厚度（AOD）的影响.利用矢量的辐射传输模式,模拟分析了六种气溶胶类型在865 nm波长的大气偏振反射分布函数（BPDF）;发现大气BPDF与气溶胶粒子尺度密切相关,粗模态对大气BPDF的贡献远小于细模态;粗、细模态同时存在时,大气BPDF反而小于仅细模态时的BPDF.在此基础上,分析了“忽略粗模态贡献”和“选择错误气溶胶类型”两种情况下AOD的反演误差,得到如下结论：（1）忽略气溶胶粗模态贡献,会导致反演的细模态气溶胶光学厚度（AODf）偏小.六种典型气溶胶类型模型情况下,AODf反演结果可偏低12.3%～35.7%,其中沙尘型气溶胶时AODf反演误差最大,污染大陆型气溶胶时AODf反演误差最小.（2）若气溶胶类型选择错误,反演的AOD可能偏大或偏小,取决于与气溶胶类型对应的大气BPDF的差别.测试的六种气溶胶类型中,沙尘型与重污染型的大气BPDF差别最大,二者互换（即“选择错误”）时,AOD反演误差最大,分别可达220.3%或-60.6%;乡村背景型与污染大陆型的大气BPDF差别最小,两者互换时,AOD反演误差最小,分别为7.1%和-3.0%.研究结果对于发展新一代星载偏振传感器及其气溶胶反演算法研究具有参考价值.; 伽丽丽马陈兴峰李莉李正强张洋; 关键词：气溶胶光学厚度偏振遥感

基于三维模型ENVI-met对黑河森林和北方森林的潜热及显热通量模拟被引量：4: 2018年; 在非均匀混合场景下模拟区域能量,三维小气候模型比一维模型考虑因素更为全面,但三维模型较复杂,研究甚少。为探究三维模型在混合像元场景中的通量模拟能力,以ENVI-met模型为例,以黑河关滩森林和加拿大北方森林为实验区,比较森林通量模拟值和实测值的季节性和日变化差异,并模拟森林三维空间结构对通量分布的敏感性。结果表明:(1)模型在春季、夏季、秋季模拟拟合度(R^2)分别为0.75,0.76,0.55。模拟显热通量、潜热通量日变化符合实测趋势,日平均实测值与模拟值之差均不超过10.0%。模型对显热通量、潜热通量和太阳短波辐射模拟精度分别为0.68,0.63,0.80。(2)模拟总体能量闭合率(EBR)达92.9%,模型对气象参数微小变动不敏感,较为稳定。(3)自然参数不变场景下,团状分布通量值大于均匀分布,变化幅度剧烈,且显热通量对空间异质性较潜热通量更为敏感。研究结果肯定了ENVI-met模型模拟通量具有较好精度,且能够反映出森林空间分布格局在通量分配上的影响,为研究区域气候变化提供了有效手段。; 朱宇颐解潍嘉黄华国; 关键词：森林生态学潜热通量显热通量地表能量平衡

三种时序NDVI重建方法的对比研究——以重庆为例被引量：4: 2017年; 时序NDVI数据由于受到云覆盖、大气扰动、传感器角度等因素的影响,存在诸多噪声,在其应用之前需要进行必要的重建,特别是在常年多云雾的重庆地区。本文在QA(Quality Assessment)数据分析的基础上,利用WS法、S-G法和HANTS法对重庆2010—2014年MODIS逐月1 km NDVI(MOD13A3)数据集进行了重建,对整体保真性水平和不同土地覆被类型(分常绿阔叶林、常绿针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶灌木林、水田、旱地和草丛等7种)的保真性进行了对比分析。研究结果表明:WS法不论在总体上还是在不同土地覆被类型下,其重建前后的保真性均好于HANTS法和S-G法,同时,对草丛和常绿阔叶灌木林重建后的数据保真性最高,R值分别为0.8977和0.8624,RMSE值分别为0.0589和0.0669;对水田和落叶阔叶林的保真性较差,R值分别为0.8343和0.8260,RMSE均为0.0766。; 朱慧李军; 关键词：MODIS NDVI

复杂地形云阴影识别被引量：1: 2017年; 云阴影检测在遥感科学领域是一个重要研究方向,在许多方面有重要应用。单纯采用光谱阈值法识别云阴影会面临较多困难,难以准确识别,而采用时间序列法,则需耗费较多机时,过程较为繁复。在准确识别云像元的基础上,应用几何学方法识别云阴影是较为准确、实用的方法。目前,应用几何学方法计算起伏地形条件下的云阴影分布和变化特征的研究较少,本文提出了一种基于几何学方法的复杂地形条件下的云阴影识别方法,可以计算云像元对应阴影在复杂地形上的位置。模拟和实验表明,所提出的算法在识别复杂地形条件的云阴影方面具有较好效果,克服了几何法识别云阴影模型的原有缺陷。; 李彬辛晓洲张海龙胡继超; 关键词：复杂地形 DEM

热红外与可见光数据的云边缘高度匹配被引量：2: 2016年; 高分辨率数据中云高度的差异性突显,特别是边缘处高度在云阴影识别和地表辐射估算等方面成为需要考虑的重要因素。热红外数据获取云高度分辨率较低、缺乏细部差异性特征,为解决这一问题,首先将对应的热红外和可见光数据进行特征点配准,再将基于热红外数据计算的云高度重采样至高分辨率,然后以基于欧式距离变换的围线搜索方法及距离加权将热红外云边缘高度匹配至对应的可见光图像,最后根据云阴影的相似度匹配方法确定真实云高度。结果表明,算法在遵循热红外云高信息分布变化规律的同时,可以得到较准确的高分辨率云边缘高度,一定程度上解决了热红外技术获取云高在分辨率上的局限,扩展了其在云高反演方面的作用。; 李彬辛晓洲张海龙胡继超; 关键词：欧氏距离变换

中国科学院重点部署项目(KZZD-EW-TZ-18)

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