基于靜止氣象衛(wèi)星的動態(tài)沙塵檢測方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，越來越多的極軌衛(wèi)星和靜止氣象衛(wèi)星發(fā)射成功，并投入到對地觀測使用中，這為深入研究沙塵氣溶膠的變化、分布以及其對氣候系統(tǒng)的影響等都提供了必要條件。其中在利用紅外遙感定量反演沙塵氣溶膠參數(shù)的研究中，沙塵判識是一項(xiàng)既重要卻又非常困難的工作，對沙塵覆蓋范圍的誤判將有可能導(dǎo)致最終反演結(jié)果的失敗，因此，正確的判識結(jié)果是整個定量反演工作的前提和基礎(chǔ)?？諝庵械纳硥m粒子在紅外通道有強(qiáng)烈的反應(yīng)信號，具體表現(xiàn)在以下兩個方面的作用，一方面是沙

2、塵粒子在12μm通道比輻射率比11μm通道比輻射率高，導(dǎo)致了兩個通道存在亮溫差；另一方面是由于地表發(fā)射到空間的紅外信號造成衰減，從而導(dǎo)致衛(wèi)星探測到的亮溫降低，即是所謂的紅外差值沙塵指數(shù)。以上都可以作為追蹤和判識沙塵信息的有效參數(shù)。
　　目前，沙塵的判識主要針對氣象衛(wèi)星觀測的11μm與12μm通道亮溫變化信息，采用基于固定閾值的方法進(jìn)行檢測。該方法利用11μm與12μm通道亮溫差為負(fù)的特征將沙塵和其他探測目標(biāo)區(qū)分開，能較好地進(jìn)行沙塵

3、信息的提取，但是容易產(chǎn)生較大的誤判，其主要原因是11μm與12μm通道亮溫隨時空變化具有顯著差異，因此采用固定閾值判斷，亮溫值有波動，就會造成像元誤判。為了解決這個問題，本文利用新一代靜止氣象衛(wèi)星Himawari-8，通過建立晴空11μm亮溫及其與12μm亮溫差背景場，結(jié)合沙塵大氣條件下11μm與12μm通道的亮溫變化特征，提出了基于動態(tài)閾值的靜止氣象衛(wèi)星沙塵遙感檢測方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的沙塵檢測方法比固定閾值沙塵檢測方法的覆蓋

4、范圍更吻合、檢測結(jié)果更精確、穩(wěn)定性更好，并且可有效用于白天和夜晚的沙塵檢測。
　　本文的研究工作包括如下三個部分：
　　1.本文通過Himawari-8數(shù)據(jù)構(gòu)建背景場，作為動態(tài)的閾值，利用沙塵11μm通道與12μm通道的亮溫差為負(fù)的光譜特性，提出了基于靜止氣象衛(wèi)星的動態(tài)沙塵檢測方法。
　　2.本文通過構(gòu)建 IDDI，根據(jù)紅外差值沙塵指數(shù)隨時間的變化，觀察這一天內(nèi)各個地區(qū)沙塵強(qiáng)度的變化情況。因此，利用 Himawari-