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基于葵花-8卫星的白天冰云识别初探
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作者 朝鲁门 宁小莉 +3 位作者 包玉海 胡斯勒图 秦福莹 尚华哲 《内蒙古农业大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第2期45-49,共5页
冰云是影响全球能量平衡、气候和天气变化的重要因素,识别冰云研究意义重大。利用葵花-8(Himawari-8)的2 km近红外第11波段和热红外第14波段数据及1 km MYD06云相态产品数据,采用代码调试,试图研究了基于亮温的Himawari-8的冰云算法,经... 冰云是影响全球能量平衡、气候和天气变化的重要因素,识别冰云研究意义重大。利用葵花-8(Himawari-8)的2 km近红外第11波段和热红外第14波段数据及1 km MYD06云相态产品数据,采用代码调试,试图研究了基于亮温的Himawari-8的冰云算法,经过代码调试和验证得出Himawari-8的冰云算法。结果表明:Himawari-8云相态中冰云的初步算法为:BT11<285且BTD[8.5-11]>-1。用2015年12月29日的Himawari-8冰云数据与MODIS数据的云相态产品MYD06数据之间,使用简单匹配方法做了对比验证,结果匹配度为81.04%,匹配等级上属于匹配。 展开更多
关键词 葵花-8(Himawari-8) 冰云 MYD06 识别
利用分裂窗直方图法对半透明云云顶高度的反演研究 预览
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作者 梁玉冰 李万彪 黄亦鹏 《北京大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期461-472,共12页
针对2016年4-9月90°-140°E,15°-55°N区域的半透明云,使用分裂窗直方图法,利用Himawari-8的AHI观测数据进行云顶高度反演。首先使用阈值法筛选出半透明云区;然后基于分裂窗直方图法,利用Himawari-8的10.4μm和12.4μ... 针对2016年4-9月90°-140°E,15°-55°N区域的半透明云,使用分裂窗直方图法,利用Himawari-8的AHI观测数据进行云顶高度反演。首先使用阈值法筛选出半透明云区;然后基于分裂窗直方图法,利用Himawari-8的10.4μm和12.4μm两个分裂窗通道数据以及ERA-Interim再分析资料中的温度气压层数据和位势高度气压层数据反演云顶高度,并将反演结果与CloudSat的2B-GEOPROF产品数据进行匹配和对比,结果表明:1)分裂窗直方图法对Himawari-8数据反演半透明云云顶高度的结果与CloudSat的数据结果较一致,均方根偏差为1.45 km;2)海陆类型对反演结果没有明显的影响。所提算法有较强的适用性,可以应用于不同卫星的分裂窗通道数据反演,特别是对中国新一代静止气象卫星风云四号的业务反演有理论参考价值。 展开更多
关键词 分裂窗直方图法 半透明云 Himawari-8 云顶高度
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Himawari-8气溶胶产品的验证及应用
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作者 韦海宁 王维真 +1 位作者 徐菲楠 冯姣姣 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第5期1005-1015,共11页
为准确分析中国地区气溶胶空间分布与时间变化特征规律,首先利用中国地区9个AERONET(Aerosol Robotic Network)地基站点观测资料对新一代静止气象卫星Himawari-8气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)产品数据进行一致性验证,并在... 为准确分析中国地区气溶胶空间分布与时间变化特征规律,首先利用中国地区9个AERONET(Aerosol Robotic Network)地基站点观测资料对新一代静止气象卫星Himawari-8气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)产品数据进行一致性验证,并在此基础上选取2015年7月至2018年4月Himawari-8逐小时AOD数据分析了中国地区气溶胶光学厚度时空变化特征。结果表明:①Himawari-8 AOD与AERONET AOD之间相关性很高,9个站点的相关系数R在0.64~0.91之间,拟合曲线斜率k的范围为0.57~0.68。②Himawari AOD产品与AERONET AOD的相关性在中午时段较其他时段相对较低;北方地区Himawari-8 AOD冬季反演效果与夏季相比较差,南方地区则相反。③中国地区年平均AOD呈东高西低分布,春、夏两季AOD明显高于秋、冬两季,其中夏季最高,春季次之;地区间AOD月变化差异也较大;大部分地区AOD日变化呈现先下降后上升再下降的趋势,AOD最高值出现在午后14~16时,最低值出现在18时。研究结果为了解中国地区大气气溶胶的时空变化规律和全天时的大气污染监测方法提供新的参考。 展开更多
关键词 气溶胶光学厚度 Himawari-8 AERONET 静止气象卫星 验证
亚洲地区MODIS和Himawari-8细模态气溶胶产品验证及其时空分布分析
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作者 金囝囡 赵文吉 +1 位作者 杨兴川 晏星 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1066-1085,共20页
利用AERONET观测网数据,结合MODIS(中分辨率成像光谱仪)及Himawari-8(新一代地球同步气象卫星)的气溶胶产品分析了亚洲41个站点2015—2016年细模态气溶胶光学特性.结果表明,MODIS和Himawari-8反演气溶胶细模态比例(FMF)及细模态气溶胶... 利用AERONET观测网数据,结合MODIS(中分辨率成像光谱仪)及Himawari-8(新一代地球同步气象卫星)的气溶胶产品分析了亚洲41个站点2015—2016年细模态气溶胶光学特性.结果表明,MODIS和Himawari-8反演气溶胶细模态比例(FMF)及细模态气溶胶光学厚度(fAOD)落在误差区间EE(期望误差)内的比例均不超过80%,其中8个典型站点则不超过50%,总体上MODIS要优于Himawari-8,但与AERONET地基观测资料相比还存在一定的误差.因此,需要进一步研究反演方法,提升地表反射率的确定精度,从而提高卫星遥感反演精度.通过季节平均的比较,发现春、夏、秋、冬四季MODIS和Himawari-8的反演值均有所低估,MODIS fAOD各季节平均偏差相对较小.Himawari-8 FMF秋季在Dhaka_University站的平均偏差较大,MODIS FMF春、冬季的平均偏差最大值相对较大,夏、秋季则相对较小;对于同一站点在相同季节均为Himawari-8 fAOD偏差较大,并且MODIS fAOD各季节的平均偏差最大值均小于Himawari-8 fAOD的偏差值.同时,利用卫星观测分析了亚洲地区FMF和fAOD年均及季节平均分布特征,发现MODIS和Himawari-8 FMF年均分布高值区主要位于华北平原、东北平原、四川盆地和中南半岛,MODIS fAOD年均分布高值区主要位于中南半岛,Himawari-8 fAOD年均值则普遍较低.MODIS FMF和fAOD季节平均分布呈现出夏秋高、春冬低的趋势,Himawari-8 FMF和fAOD季节平均分布则呈现出春秋高、夏冬低的特征,高值区的位置和量值均有明显的季节变化. 展开更多
关键词 MODIS Himawari-8 AERONET 细模态气溶胶光学厚度(fAOD) 气溶胶细模态比例(FMF) 时空分布
基于Himawari-8卫星的云参数和降水关系研究 预览
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作者 桂海林 诸葛小勇 +3 位作者 韦晓澄 刘伯骏 唐志军 江琪 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第11期1579-1588,共10页
基于日本Himawari-8卫星的云产品,对中国中东部地区2017年夏季(6—8月)每日08—17时的降水资料进行了分析,重点讨论了云光学厚度(COD)、云顶粒子平均尺度(CPS)、云顶温度(CTT)三个云参数与降水的关系。试验表明,降水概率与云参数相关性... 基于日本Himawari-8卫星的云产品,对中国中东部地区2017年夏季(6—8月)每日08—17时的降水资料进行了分析,重点讨论了云光学厚度(COD)、云顶粒子平均尺度(CPS)、云顶温度(CTT)三个云参数与降水的关系。试验表明,降水概率与云参数相关性较高,存在随着COD增加、CPS增加、CTT减小而增加的明显趋势。但是,单个云参数与降水强度相关性则较低;COD、CPS、CTT与小时降雨率的相关系数分别为0.2315、0.1823、-0.2235,均为弱相关。如果综合考虑联合两个或三个云参数形成小时降雨率分布矩阵,则降水过程能得到更为清晰的体现。2017年8月28日的个例表明,相比纯粹基于红外的算法,三参数方法可以明显提高小时降雨率的估计精度。 展开更多
关键词 云参数 降水 Himawari-8 小时降雨率
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基于Himawari-8数据的日间海雾检测方法
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作者 张培 吴东 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2019年第3期211-220,共10页
新一代静止轨道气象卫星Himawari-8静止气象卫星具有空间分辨率高可持续性观测的特点,对海雾监测具有重要的意义.星载激光雷达(Cloud-aerosol lidar with orthogonal polarization, CALIOP)可以探测大气的垂直剖面信息.利用CALIOP数据... 新一代静止轨道气象卫星Himawari-8静止气象卫星具有空间分辨率高可持续性观测的特点,对海雾监测具有重要的意义.星载激光雷达(Cloud-aerosol lidar with orthogonal polarization, CALIOP)可以探测大气的垂直剖面信息.利用CALIOP数据进行海雾检测,获得4类样本点:中高云、低云、海雾和海表样本点,并将这些样本点用于Himawari-8日间海雾检测的通道选择和动态阈值设定的研究中,建立一套Himawari-8日间海雾检测算法.利用CALIOP和中国气象局国家卫星气象中心的气象卫星雾监测报告数据对海雾检测方法进行验证.对比CALIOP数据,海雾检出率63.42%,漏检样本点中晴空海表占比71.54%;对比雾监测产品,海雾检测率89.7%.结果表明,提出的海雾检测算法是可行的. 展开更多
关键词 Himawari-8 CALIOP 日间海雾检测 动态阈值
基于神经网络的云顶高反演技术研究分析 预览
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作者 孟恒 杨忠 郭洪涛 《金陵科技学院学报》 2019年第2期34-39,共6页
收集整理2017年5月到2018年3月的美国CALIPSO卫星云参数反演产品和日本“葵花8”静止卫星云图。研究卫星遥感数据提取与处理技术,提取葵花卫星与美国CALIPSO卫星云参数反演产品对应位置、时次数据,制成样本集。运用传统的亮温廓线法和... 收集整理2017年5月到2018年3月的美国CALIPSO卫星云参数反演产品和日本“葵花8”静止卫星云图。研究卫星遥感数据提取与处理技术,提取葵花卫星与美国CALIPSO卫星云参数反演产品对应位置、时次数据,制成样本集。运用传统的亮温廓线法和神经网络的BP、CNN、RNN三种方法,构建模型对云顶高反演的精度进行研究和比较。研究表明:BP神经网络模型反演效果较好,RNN模型次之,CNN和传统的亮温廓线法反演结果相对较差。 展开更多
关键词 云顶高 神经网络 葵花8号卫星 CALIPSO卫星
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基于葵花-8卫星的东南沿海气溶胶时空分布及其变化 预览
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作者 李恺霖 张春桂 +2 位作者 王宏 陈笑晨 陈立 《应用海洋学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期318-328,共11页
利用葵花-8(Himawari-8)卫星气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)数据三级(L3)资料,从年平均、逐月变化、季节变化、逐小时变化分析了东南沿海AOD的时空分布及其变化。结果表明:东南沿海空间分布特征为AOD沿岸线呈带状分布,且随... 利用葵花-8(Himawari-8)卫星气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)数据三级(L3)资料,从年平均、逐月变化、季节变化、逐小时变化分析了东南沿海AOD的时空分布及其变化。结果表明:东南沿海空间分布特征为AOD沿岸线呈带状分布,且随离岸距离的增加AOD逐渐降低。多年 AOD平均高值区主要分布于福建沿海与台湾西部沿海海区(即台湾海峡两侧)。最低AOD出现在远离陆地的西太平洋海区;由于我国东海沿海近岸泥沙较多等原因,海水反射率很高,但是AOD产品在反演时下垫面仍用很小的值,造成了近岸AOD不真实的大值。东南沿海AOD在3月到达当年最大值,6月AOD为全年最小值;4个季节的AOD分布特征明显不同。春季AOD数值最大,冬季次之,夏秋最小;季节变化原因在春季是大环流背景下平流雾与太阳辐射的作用;夏季受到副高与太阳辐射的影响;秋季受到偏北风、冷空气起的主导作用;冬季受冷高压脊与“狭管效应”的共同作用。由于海陆风作用与海峡上光化学反应的相互影响,东南沿海AOD从08时到15时数值上升,在15时达到一天中最强的时刻,相对大值范围从台湾海峡两岸逐渐向海峡中部延伸。 展开更多
关键词 海洋气象学 葵花-8 气溶胶光学厚度 时空变化 东南沿海
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对流初生临近预报系统(CINS)的个例分析 预览
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作者 顾成恺 任满亮 +1 位作者 韩韡 肇启峰 《中国民航飞行学院学报》 2019年第3期70-73,共4页
本文利用2015年8月1日的日本葵花-8号气象卫星云图资料和福建C波段雷达拼图,对对流初生临近预报系统(CINS)的预报产品进行了分析评估。评估结果表明,CINS预报产品精度较高,能够在C波段雷达探测到之前有效预报局地发生的对流天气,为提前... 本文利用2015年8月1日的日本葵花-8号气象卫星云图资料和福建C波段雷达拼图,对对流初生临近预报系统(CINS)的预报产品进行了分析评估。评估结果表明,CINS预报产品精度较高,能够在C波段雷达探测到之前有效预报局地发生的对流天气,为提前应对局地、突发灾害赢得36分钟的时间。基于高时空分辨率葵花-8号卫星云图资料的CINS预报产品在民航气象预报中有很高的可用性。 展开更多
关键词 葵花-8 对流初生 临近预报
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基于葵花-8卫星大气产品的地表下行短波辐射计算
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作者 马润 胡斯勒图 +4 位作者 尚华哲 阿娜日 赫杰 韩旭 王子明 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期924-934,共11页
地表下行短波辐射DSSR(Downward Surface Shortwave Radiation)的准确估算在气候变化研究和地表太阳能估算等领域具有重要作用。新一代静止气象卫星葵花-8(Himawari-8)具有高达10 min的对地观测能力,为DSSR近实时估算提供了新机遇。然而... 地表下行短波辐射DSSR(Downward Surface Shortwave Radiation)的准确估算在气候变化研究和地表太阳能估算等领域具有重要作用。新一代静止气象卫星葵花-8(Himawari-8)具有高达10 min的对地观测能力,为DSSR近实时估算提供了新机遇。然而,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)对外公开的葵花-8辐射产品中,没有将其反演的云、气溶胶产品作为DSSR的输入参数,从而没有形成一整套的DSSR估算算法流程,缺乏产品输出的一致性。大气中的云、气溶胶是DSSR的重要影响因子,本文重点考虑云、气溶胶对太阳辐射的影响,基于大气辐射传输模式RSTAR构建了DSSR查找表,开发了DSSR的快速计算方法,进而将JAXA葵花-8二级云、气溶胶产品(光学厚度,粒子有效半径等)作为快速化计算方法的输入参量,计算得到了DSSR。通过与JAXA葵花-8二级DSSR产品(JAXA DSSR)对比,发现两者具有很好的空间一致性。为了进一步评价本文的DSSR计算精度,分别选取了陆地(Yonsei)和海洋(0n165e)的观测数据验证了2016年4、7、10和12月本文计算的DSSR和同时期的JAXA DSSR产品,验证结果显示两者的DSSR在两个观测站点均具有非常高的相关性(全天空、晴空和云天条件下的相关系数R均大于0.88)。在两个站点云天条件下的验证结果中,考虑了云相态并在冰云模型中使用了非球形冰晶粒子(六棱柱)来计算DSSR,获得了比JAXA DSSR更小的偏差。本文提出的快速化计算方法能快速准确地计算DSSR,可为计算地表辐射收支等研究提供重要数据支撑。 展开更多
关键词 葵花-8卫星 地表下行短波辐射 辐射传输理论 LUT
福建省空气清新度卫星遥感监测 预览
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作者 李恺霖 张春桂 +2 位作者 廖廓 李丽纯 王宏 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2019年第4期151-158,共8页
通过利用葵花-8(Himawari-8)卫星气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)数据三级(L3)资料(时间分辨率为60 min/次)和MODIS的归一化插值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)资料,构建了卫星遥感空气清新度(remot... 通过利用葵花-8(Himawari-8)卫星气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)数据三级(L3)资料(时间分辨率为60 min/次)和MODIS的归一化插值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)资料,构建了卫星遥感空气清新度(remote sensing atmosphere index,RSAI)指数,并以福建省为例,分析其季节变化的规律。研究表明,四季中福建省沿海地区均为AOD高值区,西部地区为AOD低值区;全省秋季AOD数值全年最低,且福建省四季整体AOD皆低于大陆周边省份。与长江三角洲、珠江三角洲和南昌市城市群相比,福建省境内福厦泉城市群植被覆盖良好,季节差异不大。根据RSAI指数,福建省四季皆为清新以上等级,福建省四季RSAI指数皆高于大陆周边省份,显示出福建省特有的生态优势。通过对AOD,NDVI和RSAI的分析表明,福建省空气质量好,透明度高,植被覆盖好,卫星遥感空气清新度指数高,对研究区旅游业发展,提高人类健康水平,脱贫致富,减少污染及改善环境等方面都大有裨益。 展开更多
关键词 葵花-8 MODIS RSAI 气溶胶光学厚度
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Evaluation of Cloud Top Height Retrievals from China's Next-Generation Geostationary Meteorological Satellite FY-4A
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作者 Zhonghui TAN Shuo MA +2 位作者 Xianbin ZHAO Wei YAN Wen LU 《气象学报:英文版》 SCIE CSCD 2019年第3期553-562,共10页
To evaluate the validity of cloud top height (CTH) retrievals from FY-4A, the first of China's next-generation geostationary meteorological satellite series, the retrievals are compared to those from Himawari-8, C... To evaluate the validity of cloud top height (CTH) retrievals from FY-4A, the first of China's next-generation geostationary meteorological satellite series, the retrievals are compared to those from Himawari-8, CloudSat, Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO), and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) operational products from August to October 2017. Regarding CTHs from CloudSat, CALIPSO, and MODIS as truth, the results show that the performance of FY-4A CTH retrievals is similar to that of Himawari-8. Both FY-4A and Himawari-8 retrieve reasonable CTH values for single-layer clouds, but perform poorly for multi-layer clouds. The mean bias error (MBE) shows that the mean value of FY-4A CTH retrievals is smaller than that of Himawari-8 for single-layer clouds but larger for multi-layer clouds. For ice crystal clouds, both FY-4A and Himawari-8 obtain the underestimated CTHs. However, there is a tendency for FY-4A and Himawari-8 to overestimate the CTH values of CloudSat and CALIPSO mainly for low level liquid water clouds. The temperature inversion near the tops of water clouds may result in an overestimation of CTHs. According to the MBE change with altitude, FY-4A and Himawari-8 overestimate the CTHs mainly for clouds below 3 km, and the overestimation is slightly more apparent in Himawari-8 data than that in FY-4A values. As the cloud optical thickness (COT) increases, the CTH bias of FY-4A CTH retrievals gradually decreases. Two typical cases are analyzed to illustrate the differences between different satellites' CTH retrievals in detail. 展开更多
关键词 FY-4A Himawari-8 CLOUDSAT Cloud-Aerosol Lidar and Infrared PATHFINDER Satellite Observations (CALIPSO) Moderate Resolution Imaging SPECTRORADIOMETER (MODIS) cloud top height (CTH)
暗目标法的Himawari-8静止卫星数据气溶胶反演 被引量:5
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作者 葛邦宇 杨磊库 +3 位作者 陈兴峰 李正强 梅笑冬 刘李 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期38-50,共13页
Himawari-8(H8)是由日本气象厅发射的新一代静止气象卫星,可实现10min/次的高频次对地观测,搭载的AHI(Advanced Himawari Imager)传感器设置有与MODIS暗目标气溶胶反演算法所需的类似波段。本文参考暗目标算法构建了针对该卫星... Himawari-8(H8)是由日本气象厅发射的新一代静止气象卫星,可实现10min/次的高频次对地观测,搭载的AHI(Advanced Himawari Imager)传感器设置有与MODIS暗目标气溶胶反演算法所需的类似波段。本文参考暗目标算法构建了针对该卫星传感器的陆地气溶胶反演算法:首先,通过基于地基站点观测数据的精确大气校正,统计得到短波红外与可见光波段的地表反射率比值关系,将此作为先验知识用于地-气解耦时的反射率估计;然后,初步假设大陆型气溶胶类型,利用辐射传输模型建立查找表;最后,通过模拟与卫星观测的表观反射率误差最小实现气溶胶光学厚度反演解算。选取2016年5月覆盖京津冀地区的观测数据进行测试,将反演结果与对应时间的MODIS气溶胶光学厚度产品进行对比验证,空间分布趋势一致、相关性较高,相关系数月达到0.852;通过与地基观测网AERONET站点实测数据对比验证,所有站点的相关系数月。均大于0.88,精度较高。利用反演的高时间分辨率产品,分析了京津冀地区的大气空间分布和日变化情况,结果表明:采用暗目标法对H8静止卫星陆地气溶胶光学厚度反演具有一定的潜力和可行性,能反映气溶胶的高时间变化信息,有望成为大气环境污染变化监测新的重要手段。 展开更多
关键词 葵花8(Himawari-8) 暗目标法 地表反射率 气溶胶光学厚度 京津冀
可见光波段灰度熵和热红外亮温差的沙尘遥感判识 被引量:1
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作者 李彬 卢士庆 +4 位作者 孙小龙 高健 孟翔晨 赵悦晨 吕迪波 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期647-657,共11页
沙尘作为对流层气溶胶的主要成分,对气候系统有许多影响;同时,作为环境污染物,对人类健康危害也很大。沙尘天气一般在春季爆发,对中国北方大部分区域的生产和生活有较大影响。以往针对沙尘遥感监测人们开展了许多研究,取得了一定的效果... 沙尘作为对流层气溶胶的主要成分,对气候系统有许多影响;同时,作为环境污染物,对人类健康危害也很大。沙尘天气一般在春季爆发,对中国北方大部分区域的生产和生活有较大影响。以往针对沙尘遥感监测人们开展了许多研究,取得了一定的效果。但对于一些云和沙尘混合的复杂状况,传统方法识别效果较差,几乎不能有效识别出沙尘。采用葵花8号(Himawari-8)卫星数据,提出一种针对性的识别方法。引入了0.46μm和0.51μm反射率差值RDI,统计发现该指数在一定范围内可以表现出沙尘连续性特征,并有效地将中高云和大部分地表与沙尘区分开来。碎积云的RDI值分布与沙尘的较为相似,为此进一步引入了灰度熵方法来滤除。例举了3次沙尘过程的判识结果,并结合地面观测数据进行了验证。其中对2017年5月4日沙尘的地面验证表明,位于云沙混合区的27个站中有22个站的地面观测与判识相一致。对于一些复杂条件下的沙尘,该方法是对分裂窗亮温差的有效补充。 展开更多
关键词 灰度熵 热红外亮温差 沙尘 可见光 葵花8号(Himawari-8)
Comparison of Cloud Type Classification with Split Window Algorithm Based on Different Infrared Band Combinations of Himawari-8 Satellite 预览
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作者 Babag Purbantoro Jamrud Aminuddin +4 位作者 Naohiro Manago Koichi Toyoshima Nofel Lagrosas Josaphat Tetuko Sri Sumantyo Hiroaki Kuze 《遥感技术进展(英文)》 2018年第3期218-234,共17页
Cloud detection and classification form a basis in weather analysis. Split window algorithm (SWA) is one of the simple and matured algorithms used to detect and classify water and ice clouds in the atmosphere using sa... Cloud detection and classification form a basis in weather analysis. Split window algorithm (SWA) is one of the simple and matured algorithms used to detect and classify water and ice clouds in the atmosphere using satellite data. The recent availability of Himawari-8 data has considerably strengthened the possibility of better cloud classification owing to its enhanced multi-band configuration as well as high temporal resolution. In SWA, cloud classification is attained by considering the spatial distributions of the brightness temperature (BT) and brightness temperature difference (BTD) of thermal infrared bands. In this study, we compare unsupervised classification results of SWA using the band pair of band 13 and 15 (SWA13-15, 10 and 12 μm bands), versus that of band 15 and 16 (SWA15-16, 12 and 13 μm bands) over the Japan area. Different threshold values of BT and BTD are chosen in winter and summer seasons to categorize cloud regions into nine different types. The accuracy of classification is verified by using the cloud-top height information derived from the data of Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO). For this purpose, six different paths of the space-borne lidar are selected in both summer and winter seasons, on the condition that the time span of overpass falls within the time ranges between 01:00 and 05:00 UTC, which corresponds to the local time around noon. The result of verification indicates that the classification based on SWA13-15 can detect more cloud types as compared with that based on SWA15-16 in both summer and winter seasons, though the latter combination is useful for delineating cumulonimbus underneath dense cirrus regions 展开更多
关键词 CLOUD Type Detection Himawari-8 SPLIT WINDOW ALGORITHM BRIGHTNESS Temperature
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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
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作者 裔传祥 辛晓洲 +3 位作者 胡继超 张海龙 李小军 龚围 《地球科学进展》 CSCD 北大核心 2018年第4期425-434,共10页
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Himawar... 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。 展开更多
关键词 GF-4 Himawari-8 FY-2 云检测 下行短波辐射
基于修正TV范数光流法的Himawari-8云导风算法研究
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作者 贾静荣 孙逢林 +2 位作者 邱启荣 闵敏 胡开喜 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2018年第6期453-461,共9页
修正TV范数光流法是基于新一代静止轨道气象卫星Himwari-8探测的云图数据提出的反演云导风的方法.该方法首先通过ROF去噪模型提取云图细节部分,提出应用TV-L1范数局部惩罚项的光流法实现了高分辨率云导风反演,依靠质量标识对所求导风进... 修正TV范数光流法是基于新一代静止轨道气象卫星Himwari-8探测的云图数据提出的反演云导风的方法.该方法首先通过ROF去噪模型提取云图细节部分,提出应用TV-L1范数局部惩罚项的光流法实现了高分辨率云导风反演,依靠质量标识对所求导风进行质量控制,去掉不合理风矢。实验结果表明,该方法适用于400 hPa高度以下的中低云云导风计算。 展开更多
关键词 云导风 Himawari-8 ROF去噪模型 修正TV范数光流法 质量控制
利用Himawari-8数据监测森林火情初探 预览
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作者 杜品 刘明旭 +1 位作者 徐婷婷 宋宇 《北京大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第6期1251-1258,共8页
以2015年10月15日印度尼西亚苏门答腊岛森林火灾为例,探索通过云水检测、潜在火点提取、太阳耀斑剔除、背景窗口确定等步骤,利用新一代地球同步气象卫星——Himawari-8卫星数据提取森林火灾火点的方法。在所研究的时空范围内,共提取Hima... 以2015年10月15日印度尼西亚苏门答腊岛森林火灾为例,探索通过云水检测、潜在火点提取、太阳耀斑剔除、背景窗口确定等步骤,利用新一代地球同步气象卫星——Himawari-8卫星数据提取森林火灾火点的方法。在所研究的时空范围内,共提取Himawari-8火点10109个(有效时刻数142个),单一时刻火点数最高为267个(当地时间03:40)。通过对时空分布的定量化比较发现,与相应时刻的MODIS火点相比,所提取的Himawari-8火点数量较少,空间分布更分散,但二者的空间分布在总体上非常相似,且所提取的Himawari-8火点空间分布及数量特征与Himawari-8真彩色图反映的森林火情较为吻合,说明利用该方法提取的Himawari-8火点可以较好地反映森林火情,能够为森林火灾监测提供有效信息。 展开更多
关键词 Himawari-8 森林火灾 火点探测
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基于葵花8卫星的上海市夏季对流初生预报研究 预览
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作者 郭巍 崔林丽 +2 位作者 顾问 王超 麻炳欣 《气象》 CSCD 北大核心 2018年第9期1229-1236,共8页
参考Mecikalski et al(2010a;2010b)提出的基于GOES系列卫星的对流初生预报方法,针对上海市夏季对流天气特征建立了基于高时空分辨率的静止气象卫星数据的上海市对流初生判识及预报方法。利用该方法对上海市的一次对流初生个例进行了... 参考Mecikalski et al(2010a;2010b)提出的基于GOES系列卫星的对流初生预报方法,针对上海市夏季对流天气特征建立了基于高时空分辨率的静止气象卫星数据的上海市对流初生判识及预报方法。利用该方法对上海市的一次对流初生个例进行了分析,并对2016年7-8月的12次对流初生事件进行了预报试验,结果表明:方法提取的各个指标能够很好地体现对流初生过程中云团的发展变化特征并能剔除掉成熟对流云团边缘像元的干扰;在12次对流初生事件中,成功地预报了其中的11次,预报时间较对流初生时间平均提前了约30 min,但是对于局地弱对流过程该方法仍有一定的缺陷。 展开更多
关键词 葵花-8 对流初生 MB06算法 上海
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基于葵花8号新一代静止气象卫星的夜间雾识别
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作者 王宏斌 张志薇 +3 位作者 刘端阳 袁成松 周林义 钱玮 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第6期1749-1764,共16页
基于葵花8号新一代静止气象卫星的高时空分辨率多通道数据,利用3.9 μm与11.2 μm通道亮温差法(BTD3.9-11.2)和3.9 μm伪比辐射率法(ems3.9)开展了中国地区夜间不同等级雾的识别,确定了各站点和网格点上对不同等级雾两种方法的参数最优... 基于葵花8号新一代静止气象卫星的高时空分辨率多通道数据,利用3.9 μm与11.2 μm通道亮温差法(BTD3.9-11.2)和3.9 μm伪比辐射率法(ems3.9)开展了中国地区夜间不同等级雾的识别,确定了各站点和网格点上对不同等级雾两种方法的参数最优阈值;并利用地面站点观测资料和CALIPSO星载激光雷达产品对陆地和海上雾的识别结果进行了验证。结果表明:(1)通道亮温差法和3.9 μm伪比辐射率法均可以较准确地识别出不同等级的雾,3.9 μm伪比辐射率法准确率略优;随能见度的下降,两种方法识别准确率都明显提升,虚警率明显下降。能见度小于50 m时,通道亮温差法(3.9 μm伪比辐射率法)识别雾的击中率HR、虚警率FAR和KSS评分分别为0.89(0.90)、0.15(0.15)和0.74(0.75)。(2)剔除云影响后,4个雾等级下两种方法对雾识别的HR和KSS评分均有明显提升,FAR均有明显下降。能见度小于1 000 m时,剔除云后通道亮温差法(3.9 μm伪比辐射率法)的HR由0.71(0.74)提高到0.81(0.85),FAR由0.27(0.28)降低到0.12(0.13),KSS评分由0.44(0.46)提高到0.69(0.72),KSS评分提高0.23(0.26)。(3)3个个例分析表明,基于通道亮温差法、3.9 μm伪比辐射率法以及RGB合成图均可清晰识别出大部分雾区,雾区和非雾区的BTD3.9~11.2(ems3.9)差异明显,强浓雾区BTD3.9~11.2(ems3.9)约为-5℃(0.75);基于葵花8卫星海雾的识别结果与CALIPSO星载激光雷达VFM反演产品一致。 展开更多
关键词 卫星遥感 葵花8 亮温差 3.9 μm伪比辐射率
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