FY-3D MWRI亮温数据最优交叉定标方法研究
编号:636
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更新:2023-04-08 16:06:42 浏览:616次
快闪报告
摘要
风云-3系列卫星是我国第二代极轨气象卫星,FY-3D卫星上搭载的微波成像仪MWRI是目前在轨的最新的风云-3系列多频微波传感器。FY-3D MWRI与当前广泛应用的AMSR2传感器配置及过境时间接近,交叉定标能使两者数据具有更好的一致性,这为在各种应用中联合使用FY-3D MWRI和AMSR2提供了新的机会。本研究以AMSR2亮温数据为参考值,在全球陆地尺度上对FY-3D的10.7、18.7、23.8、36.5、89 GHz共5个频率的H极化、V极化的亮温数据进行标定,时间跨度为两年(2019-2020)。首先计算了同频率同极化条件下AMSR2亮温与FY-3D亮温之间的相关性,发现相关系数基本在0.9以上,只有在大陆海洋交界处和植被茂密区域相关系数较低。一共采用并对比了五种定标方式,以Bias、RMSD为误差指标进行了精度评价,计算了定标前后FY-3D的精度。研究中采用的定标方式如下:第一,将全球的数据汇总后进行线性回归拟合,得到各频率H极化与V极化亮温相应的拟合系数;第二,对相关系数大于0.9的格网进行逐像元线性回归拟合,对相关系数低于0.9的格网选择用第一种方式得到的拟合系数代替;第三,对相关系数大于0.9的格网进行逐像元线性回归拟合,对相关系数低于0.9的格网选择用反距离插值的方法处理;第四,对相关系数大于0.9的格网进行逐像元线性回归拟合,对相关系数低于0.9的格网选择用最邻近插值的方法处理;第五,对所有的格网进行逐像元线性回归拟合。结果表明第五种定标方式效果最好,标定后的RMSD较原始的RMSD降低3K,第三种方式次之,RMSD降低2K。引入各种环境因子分析了误差产生的原因:土壤质地、地形复杂度以及NDVI对结果影响较小;气候类型中温带、极地气候误差较干热带、旱带、寒带大;草地、农田定标精度相对森林、灌木、草原以及裸地较差;DEM(数字高程)与误差呈现负相关,当DEM在0-200m之间时RMSD达到2K;地表异质性与误差呈现正相关,误差均在2K以内;水体比例对定标精度影响最大,当水体比例大于15%时,RMSD达到3K。研究成果有助于增强FY-3D与AMSR2数据的一致性,使得能够更好的联合两者进行相关应用(如土壤水分、地表温度反演等),提高反演参量的时空覆盖度。
关键词
FY-3D,AMSR2,交叉定标,微波亮温
稿件作者
汪田田
中国科学院空天信息创新研究院
曾江源
中国科学院空天信息创新研究院
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