一种FY-3D被动微波数据云下地表温度反演与验证方法技术

本发明专利技术提供了一种FY

【技术实现步骤摘要】
一种FY
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3D被动微波数据云下地表温度反演与验证方法


[0001]本专利技术涉及定量遥感
，特别是涉及一种FY
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3D被动微波数据云下地表温度反演与验证方法。

技术介绍

[0002]地表温度是表征地表过程变化的一个非常重要的特征物理量，是研究地表和大气之间物质和能量交换、气候变化等方面不可或缺的一个重要参数，涉及众多基础学科研究和重大应用领域。如何从遥感数据获取的辐射信息中定量反演地表温度是定量遥感领域的难题。目前利用卫星遥感数据进行地表温度反演主要利用热红外遥感数据进行反演。热红外遥感数据的空间分辨率较高，可以达到公里级甚至百米级。但是热红外遥感不能穿透云层，因此只能获取晴空情况下的地表温度。在地表有云覆盖的情况下，被动微波遥感数据由于其可以穿透云层获取云下地表辐射的优势，是获取云下地表温度的有效方法。
[0003]现有的地表温度反演方法存在以下问题：现有的被动微波地表温度算法简单地忽略云层的影响，没有将云层对被动微波辐射的影响定量化，导致云下地表温度反演的精度不足。由于被动微波数据像元尺度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FY
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3D被动微波数据云下地表温度反演与验证方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，基于搭载在FY
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3D卫星上的MWRI传感器，获取FY
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3D被动微波数据，并进行数据预处理提取18.7GHz和23.8GHz垂直极化通道的双通道亮温；S2，获取ERA5大气廓线数据，并进行数据处理提取大气水汽和液态水含量；S3，利用18.7GHz和23.8GHz垂直极化通道的双通道亮温，结合对应的大气水汽和液态水含量数据，采用双通道物理算法估算有云情况下的地表温度；S4，利用站点实测云下地表温度数据对步骤S3估算的地表温度进行验证和校正。2.根据权利要求1所述的FY
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3D被动微波数据云下地表温度反演与验证方法，其特征在于，所述步骤S1中，基于搭载在FY
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3D卫星上的MWRI传感器，获取FY
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3D被动微波数据，并进行数据预处理提取18.7GHz和23.8GHz垂直极化通道的双通道亮温，具体包括：S101，将MWRI传感器的微波亮温产品中的计数值转换为微波亮温，公式表达如下：T
B
＝gain
×
(DN
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offset)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中，T
B
为微波亮温；DN为计数值；gain和offset分别为增益和偏移；对于微波亮温产品，18.7GHz垂直极化通道的增益和偏移分别为0.01和0，23.8GHz垂直极化通道通道的增益和偏移分别为0.01和0；S102，利用遥感图像处理工具ENVI及其附带编程工具IDL对FY
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3D微波亮温产品进行图像拼接、重采样和重投影处理，得到全球尺度经纬度投影的10km空间分辨率的微波亮温产品。3.根据权利要求2所述的FY
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3D被动微波数据云下地表温度反演与验证方法，其特征在于，所述步骤S102中，重采样利用双线性内插法实现；重投影利用ESD将投影平面坐标转换为地理坐标。4.根据权利要求1所述的FY
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3D被动微波数据云下地表温度反演与验证方法，其特征在于，所述步骤S2中，获取ERA5大气廓线数据，并进行数据处理提取大气水汽和液态水含量，具体包括：S201，下载空间分辨率为0.25
°
的ERA5大气廓线数据，提取ERA5大气廓线数据中多种大气压强下的大气相对湿度、位势高、空气温度和臭氧浓度参数；S202，根据地面实际的高程，对大气相对湿度、位势高和空气湿度进行高程插值计算，得到地面实际高程处的大气相对湿度、位势高和空气温度；S203，将地面实际高程处的大气相对湿度、位势高和空气温度输入到大气辐射传输模型MODTRAN中，进行运算计算得到每天每小时的大气总水汽和液态水含量；S204，将大气总水汽和液态水含量栅格化，得到每天每小时全球尺度经纬度投影0.25
°
空间分辨率的大气水汽影像和液态水含量分布影像；S205，根据FY
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3D被动微波数据的获取时间，对每小时的大气总水汽和液态水含量进行时间插值，得到每日FY
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3D卫星过境时的大气水汽和液态水含量。5.根据权利要求4所述的FY
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3D被...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄成，冷佩，李召良，段四波，尚国琲，张霞，郭晓楠，
申请(专利权)人：河北地质大学，
类型：发明
国别省市：