基于MODIS的海表面温度反演系统设计与实现

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遥Ｊ睇信息■麒施用

２．王．４数据投影

由于ＭＯＤＩＳｌｌｂ数据不包含投影信息，为了使反演结果能与其他的地理信息图层进行叠加，在产晶辍爨之翦霹对反演结果进行投影。投影是基于ＭＯＤ０３数据巾记录的遥感影像各个像元的地理坐标信息，利用ＩＤＬ中的ＥＮＶＩ—ＲＥＧＩＳＴＥＲ—ＤｏＩＴ函数对反演数据送行投影。在投影之蓠要设翌好樱应的投影参数，ＩＤＬ提供了ＥＮＶｌ—ＰＲｏＪ—ＣＲＥＡＴＥ函数用于投影参数的设拦。

２．２系统结构设计

２．２．１系统总体结构

海表温度反演系统猩功能上应贴近海洋部门的受务需求，系绕应该具备以下霓个特性：①及演得嚣的ＳＳＴ数据具有较高的精度，能够满足海洋预报的要求；②系统的功能设置简单易用；③系统在保证反演精度酶同时要兼鼷运符的效率。

鉴于以上要求，系统采用成熟的三层体系结构：数据层、中间层和应用层。它把显示逻辑从业务逻辑审分离出来，使得韭务代码是独囊酶，可以不关心怎样显示和在哪里显示。业务逻辑层处于中间层，不嚣要关心嘲哪种类型的客户来照示数据，也可以与蒋端系统缳持楣对独立性，有利于系统扩展。反演系统的总体结构如图２所示：

｜ｓ暇瀵系统｜

ＩＲ剑Ｇｚｓ支撑缀块ｊＩ卫星ｓｓＴ监测模块１Ｉ成果输出模块ｆ

｛≥交互摸佟

Ｉｎｌｅｒａｃ帆ＤａｔａＬａＪｌｇｌｌａｇｅ（ＩＤＬ）ｌ

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焉反演螟墅库ＩＩ解襄圣知识库ｌ｜推理帑法库ｌ｜ＥＮｖｆＡｏＤｌ

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圈２ＳＳＴ威演系统总体结构

２。２．２系统模块设骨

为了使系统的操作能够更加符合实际的需求，系统在功能上划分为３个业务模块：遥感支撑模块、ＧｌＳ支撑模块翻数据显永模块。按功髓集戒霹划分为如下几个主要方面：

①数据输入输出模块：主要完成ＭｏＤＩＳｌｌｂ数据、ＳＳＴ反演数据、矢量数据和其他监务数据酶输入和输出；②海表温度反演模块：根据反演算法建立

７８起来的爱演模燮痒及知识库，从遥感影像上反滨海温信息，并将反演所对应的数据和影像值进行撼示和存储；③数据投影模块：将反演得到的ＳＳＴ数据投影成援定的投影类型，以便能够与其缝基懿地瑾信息进行叠加分析；④可视化操作模块：多种来源（原始输入的、处理生成的）多种格式（矢量、栅格、数据痒）的海量数据盼分块提取与展示，襁鬻的缩放；

⑤输出模块：以打印或图片的形式保存并输出当前的反演结果。输出图片包括网层数据和图名说明信息等。

整个系统以实现海表面温度反演功能为核心，各个模块通过统一的软件平台进行协调并完成相应静功爨。各个模块依次运行，逐缀处瑗。为了篱纯系统的操作过程，在系统的燕界面放鬣了主要操作的快捷按钮，只要通过简单的操作步骤就可以完成反演处理，懿匿３掰示：

图３ＳＳＴ反演系统界面

２．３开发平台的选择

由予本系统功能涉及知识嚣较广，系统实瑗必须兼顾到对多学科内容的融含处理和业务集成。综合考虑锫方面因素，采用ＩＤＬ进行系统开发。ＩＤＬ是完全瓣囱矩阵，霹泼读取稻输出任意有格式或者无格式的数据类型。另外，ＩＤＬ还提供了专门针对矩阵运算的方法，能够同时对多种数据进行处理，雀算法的时闯度上棼常傀越。还有，ｌＤ乙提供了对矢量数据的操作功熊，能够很好的将栅格数据和矢量数据进行一体化显示、变换和输出￡１引。

３系统应用实例

３．１应用区域撬漫及数据来源

系统的应用区域位于东经ｎ５。～１３５。，ｊ匕纬２扩～４０。的东海海域。东海以其特殊的地理位置、特有鳇大陆絮环境以及复杂的季节变化，近年来成为海洋研究的热点区域。同时，东海及其外缘海域海洋

状况与变异直接影响着我网海洋资源的开发与利

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■精逝用适意槽息

震。实理对东海ＳＳＴ数据的实时获取，畿够为合理开发和利用东海资源提供重要的参考数据。

为了保证数据获取的可靠稳定，系统使用国家受攫气象中心接收的骐ｏⅨＳ数据。用于精度验证的浮标数据是由国家海洋局提供的２００７年６月至２００７年１２月的东海浮标数据。此外，ＮＡＳＡＭ０一ＤｌＳＳＳＴ数据来自ＮＡＳＡ发布的分辨率为４．ｓ３ｋ壤的热红外ＳＳＴ数据。

３．２廒用区反演ＳＳＴ分布状况

由于缝球表面掰受太阳辗鸯重能量的不均匀，ＳＳＴ是随着纬度的增加而逐渐递减的。但根据多年理测资料显示，东海虫予黑潮的影响，其ＳＳ善分布呈现以下特点：其一，ＳＳＴ由东南向西北方向分布，由黑潮区向东海西北部逐渐递减；其二，东海ＳＳＴ还垒现窭东暖西冷，潴纬度的一爨｝条带状分布；其三，东海ｓｓＴ的最大变异中心出现在东海东北部区域，该区域没有出现黑潮的影响［１¨。图４显示了３个不露时摆系统反演的东海ＳＳ善数据。扶图中可以看出，系统反演的ｓＳＴ数据与多年观测资料具有较好的一致性，基本上符合东海海表面温度的分布撬律。

图４不同时相系统反演东海ＳＳＴ分布图

僮是遥感反演容易受舞大气和缝表因素的影响，反演ＳＳＴ与多年观测数据在空间分布上存在一定差异。一方露，在靠近大陆的海域，特别是江河入海疆，由于其泥沙含量较高造成发射率偏离，且反射率值与薄云的十分接近，在进行嚣检测时有可能将这些区域判定为云覆盏区，故无法反演出ＳＳＴ值。另一方面，绝大部分酶ＳＳＴ反演数据受蠲云的影响，一幅数据的含云量可达到３０％，有的甚至更高，反演缛到的ＳＳＴ数据璺斑块状分布，很难在一幅数据中得蓟整个区域的ＳＳＴ。通常单幅ＳＳ下数据分布较为破碎，无法很好的反映大区域范围的ＳＳＴ分布规律，但对局部区域的ＳＳＴ发演效果较先理想。在实际运用中，要充分结合相邻时相的反演数据，特别是天气状况比较理想时的反演数据，以及地面实测数据进行综合分析，以弥补单瞩数据在信息量上的不足，从而得到精确的大区域连续性的ＳＳＴ分布状况。

３。３产品精度分析

精度分析是为了骏证系统反演数据的难确度。本义将系统反演的ＳＳＴ数据分别与东海浮标实测数据以及ＮＡＳＡ发布的ＳＳＴ产黯进行对院，双秀验证系统反演的精度。在进行精度分析前要利用经纬度信息对数据进行空间匹配，提取证验数据和反演数据在空闯上的对应点。由于在实际情况巾，红外遥感数据极易受云的影响，同时浮标实测数据也可能受到仪器、天气等因素影响，所以在进行数据匹配时还要将这些凭效数据去除。

通过匹配，最后得到浮标与反演ＳＳＴ对应的有效验证数据仅有４０组，约占浮标数据的１０％。由于数据分布的月份较为均衡，所以可以对反演数据的精度进行初步验证。验证结果显示，遥感反演数据与浮标实测数据的误差值位于一ｌ℃～ｌ℃的有３８组，占验证数据的９５％，位于一Ｏ．５℃～Ｏ．５℃的有２２组，占验证数据的５５％，这些误差值在分布上没有表瑷出一定盼规律性。验证数据总体平均误差为ｏ．００５８９℃，平均绝对误差为ｏ．４８０１４℃，均方误差为Ｏ．５７２１０３℃，相关系数Ｒ２为０．８７７７８７，线性拟合结暴为：岁一Ｏ。９０５３ｚ＋２．５８８８，遥感反演数据与浮标实测数据其有显著的线性楣荧。

同时，从２００７年７月～９月的ＮＡＳＡＭＯＤＩＳＳＳＴ产晶中随机提取３５组与系统反演ＳＳＴ数据对应的有效验证点进行对比分析。在数据提取时尽量考虑验证点在时间和空间分布上的均衡，以保证验证精度的可靠。验证结果漫示，遥感反演数据与ＮＡＳＡＭｏＤｌＳＳＳＴ产品的误差值位于一Ｏ。５℃～０．５℃的有１７组，占验证数据的４９％，位于一１℃～

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基于MODIS的海表面温度反演系统设计与实现

作者：陈宏， XU Hua， 许华， 李家国， 余涛， 顾行发， 李虎

作者单位：

刊名：

遥感信息

英文刊名：REMOTE SENSING INFORMATION

年，卷(期)：2009，(2)

被引用次数：0次

参考文献(11条)

1.殷晓斌.刘玉光.王振占红外和微波辐射计反演海表面温度的比较[期刊论文]-海洋通报 2007(05)

2.李娜中国南部海域遥感海表层温度应用研究 2005

3.刘玉洁.杨忠东MODIS遥感信息处理原理与算法 2001

4.赵文化.单海滨.钟儒祥MODIS遥感数据格式及使用方法综合分析[期刊论文]-气象与环境科学 2007(01)

5.王其茂.金振刚.孙从容"海洋一号"(HY-1)卫星数据的海表面温度反演[期刊论文]-海洋预报 2003(03)

6.SteveAckerman.Kathleen Strabala.Paul Menzel.Richard Frey Discriminating Clear-Sky From Cloud with MODIS Algorithm Theoretical Basis Doeument(MOD35) 2002

7.徐希儒遥感物理 2005

8.田国良热红外遥感 2006

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10.韩培友IDL可视化分析与应用 2006

11.于非.许一东海海表面温度长期变化趋势研究[期刊论文]-海洋科学进展 2003(04)

相似文献(10条)

1.期刊论文张春桂.任雍.蔡义勇.曾银东.张星.ZHANG Chun-gui.REN Yong.CAI Yi-yong.ZENG Yin-dong.ZHANG Xing基于MODIS数据的台湾海峡SST区域遥感监测模型研究-热带气象学报2009,25(1)

采用SeaDAS模型开展基于MODIS数据的台湾海峡海洋表面温度SST遥感监测时,发现SeaDAS模型在台湾海峡中部SST的监测精度能够满足要求,但在台湾海峡近岸SST的监测误差明显偏大.为此根据2003-2006年台湾海峡近岸观测站点和台湾海峡中部浮标的实测SST数据,采用线性多通道算法建立台湾海峡SST区域遥感监测统计模型,并选择2007年30个SST数据样本对区域统计模型的监测效果进行验证分析.结果表明:在台湾海峡海域采用SeaDAS模型监测SST绝对误差的平均值是1.2 ℃,标准差是0.69 ℃,而采用区域统计模型监测SST绝对误差的平均值下降到0.89 ℃,标准差下降到0.52 ℃,区域统计模型优于SeaDAS模型.

2.外文会议Chu-Yong Chung.Myoung-Hwan Ahn.Ja-Min Koo.Eun-Ha Sohn.Hyo-Sang Chung Current status of the Terra/MODIS data utilization in KMA: Derivation of SST

The direct broadcast Terra/MODIS data has been utilized in Korea Meteorological Administration (KMA) since February 2001. This study introduces utilizations of this data, especially for the derivation of sea surface temperature (SST). For an operational production of the MODIS SST, we have derived a new set of MCSST coefficients by using a simple cloud mask algorithm and by assumption of NOAA daily SST as a true SST. The current NASA's PFSST and new MCSST algorithms are analyzed by using the collocated buoy observations in the East Asia region. Although the number of collocated data was limited, both algorithms have high correlation with the buoy SST, but somewhat bigger bias and RMS difference than we expected. And PFSST uniformly underestimated the SST. Through more analyzing the archived and future-received data, we plan to derive better MCSST coefficients and apply to MODIS data of Aqua. To use the MODIS cloud mask algorithm to get better SST coefficients is going to be prepared.

3.外文期刊Bai Zhang.Yuanzhi Zhang.Kaishan Song.Bo Zhang Detection of Sea Surface Temperature (SST) and Salinity Using Thermal Infrared Data of AVHRR and MODIS in the Gulf of Bohai Sea of China

This paper presents the detection of sea surface temperature (SST) and salinity in the Gulf of Bohai Sea of China using thermal infrared (TIR) data of Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). Both AVHRR and MODIS imageries are evaluated as main data sources for monitoring SST as a measure of upwelling's dynamic. The relationship between SST and salinity in the area is also discussed during 1997-2000 derived from AVHRR data and then examined using MODIS data of 2000. The obtained results indicated that both AVHRR and MODIS are useful to detect SST and salinity in the study area.

4.期刊论文孙凤琴.张彩云.商少平.商少凌.SUN Feng-qin.ZHANG Cai-yun.SHANG Shao-ping.SHANG Shao-ling西北太平洋部分海域AVHRR、TMI与MODIS遥感海表层温度的初步验证-厦门大学学报（自然科学版）2007,46(z1)

选取[10～35°N,110～165°E]的西北太平洋海域,利用2002年7月～2005年12月Argo浮标数据对AVHRR/MODIS/TMI SST的daily(升轨)数据进行验证

.结果表明:AVHRR/MODIS/TMI daily SST与Argo浮标5～6 m层温度总体的均方差rms在0.6～0.9℃,平均偏差bias在-0.2～0.2℃,平均绝对偏差bias_abs在0.3～0.7℃.这与三传感器全球范围的SST反演目标相当,说明在本区域SST反演不存在显著偏差.各遥感SST与浮标温度的差异存在季节变化,夏季偏高,很可能与夏季垂直混合较弱,比对采用的实测水温与海表温度差距较大有关.在3种遥感SST中,TMI SST偏离实测值的程度最高,且偏离范围较大.作者认为这与该区域黑潮经过,产生诸多涡旋和锋面,SST时空变化剧烈而TMI空间分辨率较低有关.本研究将为此西北太平洋海域的多源SST融合提供一个比较可靠的依据.

5.外文期刊Nicolas Barré.Christine Provost.Martin Saraceno Spatial and temporal scales of the

Brazil–Malvinas Current confluence documented by simultaneous MODIS Aqua 1.1-km resolution SST and

color images

The moderate resolution imaging spectroradiometer (MODIS) on board the Aqua satellite measures visible and infrared radiation in 36 wavebands, providing simultaneous images of sea-surface temperature (SST) and chlorophyll-a (chl-a) concentration in the upper meters of the sea. For the first time, truly synoptic SST and chl-a- concentration images are available. These images are daily and of 1.1-km resolution. The strong contrasts in sea-surface temperature and surface chlorophyll-a concentration over the southwest Atlantic make satellite infrared and color images particularly appropriate tools for studying the Brazil–Malvinas (B/M) Current confluence. We examine two years (July, 2002–June, 2004) of Aqua/MODIS infrared and color images to document the precise structure of the B/M confluence simultaneously in SST and chl-a. We first compared MODIS weekly data with simultaneous independent satellite data. Spatial and temporal distributions are similar for both SST and color. Differences between MODIS and SeaWiFS (sea-viewing wide field-of-view sensor) are large in pigment-rich regions along the coast and shelf. Here, we focused on the offshore region where differences are small. For each season, exceptionally cloud-free 1.1-km resolution MODIS images showed two thermal fronts, one corresponding to the Brazil Current’s southernmost limit, the other, to the Malvinas Current’s northernmost limit. These two fronts remained quite close to each other (within 50 km) and were separated by water with an SST and chl-a concentration typical of the continental shelf waters. In spring, the water rich in chl-a from the platform is squeezed between the two currents and entrained away from the coast in between the two thermal fronts. In the frontal region, SST gradient maxima trace the contour of the chl-a-rich water. Enlargements of the frontal region and of the turbulent region downstream of the frontal collision are presented and analyzed. MODIS documents in an unprecedented way th

6.外文会议Tong Phuoc Hoang Son.Nguyen Tac https://www.wendangku.net/doc/2f7708790.html,n Association on Remote Sensing THE TEMPORAL AND SPATIAL VARIATION OF ENVIRONMENTAL ECOLOGICAL PARAMETERS IN SOUTHERN PART OF VIETNAM SEA FROM MODIS

IMAGE SERIES

Thank to using monthly image series of MODIS aqua level II (from 2003-2005) combine with with mathematic modeling VGPM (Behrenfield and Falkowski, 1997), we found some rules of temporal and spatial variability of Primary Productivity (P.P),

Chlorophyll-a (Chlo-a) and also Sea Surface Temperature (SST) in Southern part of Vietnam continental shelf. The results show

that:1.There are strong temporal and spatial variation of PP, Chlb-a and SST in sea water of studied region.2.Chlo-a and PP are ussualy highest during winter, lowest during summer and medium during intermediate period.3.During summer, the typical distributed pattern of sea water in upwelling region with lower SST, higher Chlo-a and higher PP that it happens in coastal water of Ninh Thuan -Binh Thuan provinces. 4.During winter, the spatial distribution is characterized by high increasing of Chlo-a and PP in coastal waters with some local variations of PP, Chlo-a and SST also have been found. 5.The solid matter and nutrient sources, the temporal distribution of single-cell algal species, upwelling phenomena and also photosynthectically ability are main reasons of above mention contrast. 6.By mean of analysis monthly variation of PP, Chlo-a and SST, we found the spatial clear differentiation between two water masses : Northern and Southern water masses and their boundary is located at PhanRang. 7.Thank to use data series of Giovanni (NASA) we also found some other rules of temporal variability of Chlo-a, SST, nLw555 and their relationship with rainfall, total suspended solid These results will make premise for fundamental and applied oceanography studies by satellite oceanography in Vietnam sea in next time.

7.学位论文陈宏海表温度(SST)遥感反演系统设计与实现2009

海洋面积占地球表面面积的70％，海水的热容量很大，因此海洋与大气相互作用对天气和气候有着巨大的影响。海表面温度(Sea Surface Temperature，即SST)是海洋的主要物理参数之一，在大气与海洋间热量、动量及水汽交换中扮演着重要的角色，它是决定海气相互作用及气候变动的重要因素。遥感技术使大范围长期观测海表温度成为可能。中国是海洋大国，拥有丰富的海洋资源，获取连续的海洋参数观测数据是研究海洋的必要前提，对于我国合理有效的开发海洋资源也有着深远的影响。鉴于此背景，本文基于遥感和软件工程原理，利用计算机编程语言，在构建海表温度反演系统上做出尝试，旨在建立一套适用于我国海域的海表温度反演系统。

本论文分为六个部分：绪论：第一章研究内容与研究方案；第二章反演系统算法研究：第三章海表温度遥感反演系统；第四章系统反演结果与精度分析；第五章结论与展望。以下简要概括本论文主要内容：

绪论部分是基于海表温度反演研究的背景，介绍了遥感测量海表温度的技术概况，利用遥感技术测量海温可通过微波和红外两种途径。对国内外红外遥感测量海表温度技术的发展进行了系统的阐述，海表温度反演较为成熟的应用有NOAAAVHRR和MODIS等系列产品。目前在海表温度反演数据上仍存在一些问题有待进一步解决，包括：1、大多数反演数据采用全球反演算法，数据评价是以全球尺度作为标准，在针对局部海域的应用时，其精度往往难以满足要求；2、对于中国海域，国外的验证浮标布点太少，其算法精度对于中国海域的适应程度无法得到有效的验证：3、数据范围覆盖全球，但空间分辨率不高；4、数据一般以专用格式发布，不带图例、比例尺等地图辅助信息，不利于数据的应用。这些问题是本文的切入点和需要解决的关键问题。 第一章研究内容和研究方案。本文的研究内容包括：1、适用我国海域特点的海表温度算法研究；2、海表温度反演系统构架设计和实现；3、海表温度反演结果分析和精度验证。研究方案：在充分分析系统需求的基础上，针对MODIS和NOAAAVHRR两种卫星数据，研究适用中国海域的海温反演算法，基于原型开发法，提出海温反演系统的设计方案，利用计算编程语言和GIS开发组件，实现系统各项功能。选取中国东海作为反演系统研究区，采用卫星同步浮标数据和同类卫星产品对系统反演结果进行精度验证。研究过程中的关键技术有：1、多通道海表温度反演技术；2、遥感数字图像处理技术；3、空间分析与制图技术：4、遥感反演精度分析方法。

第二章反演系统算法研究。海表温度反演所涉及到的算法有：海表温度反演算法、反射与辐射定标算法、云检测算法、几何校正算法和海陆分离算法。这些算法是反演系统的核心，其直接关系着反演结果的精度。本文在国内外现有研究的基础上，综合考虑MODIS和NOAA AVHRR传感器的仪器性能，以及中国海域的特点，提出适用的算法模型以满足系统反演的精度要求。其中：海表温度反演算法：MODIS采用JAXA/EORC提出的反演算法，NOAA AVHRR采用其官方发布的最新算法：反射与辐射定标算法采用了MODIS和NOAA AVHRR官方发布的算法与定标参数；云检测算法：MODIS综合了MODIS Cloud Mask Team和JAXA/EORC提出的算法，NOAA AHVRR采用直方统计法：几何校正借助卫星数据的地理参数信息，利用EVNI的ENVI_ REGISTER_DOIT函数完成数据处理；海陆分离是在查找表的基础上，通过逐个像元对比，建立海陆掩膜。

第三章海表温度遥感反演系统。根据原型开发法和软件工程的原理，提出系统设计原则、系统逻辑结构、系统数据流程设计、系统功能模块设计和系统界面设计，利用软件开发技术编程实现系统的各项功能。其中，系统设计应遵照：先进性、可靠性、扩展性和实用性的原则。系统的逻辑结构采用三层体系结构：数据层、中间层和应用层。系统数据流程分为：读取遥感数据、数据转换、辐射定标、云检测、海陆分离、SST反演、几何校正、GIS空间分析、制图和数据输出10个步骤。系统在功能模块上划分为：数据输入模块、遥感数据转换模块、数据预处理模块、海表温度反演模块、二维可视化搽作模块、GIS分析与制图模块和数据输出模块。系统在界而设计上包括了：菜单设计、显示窗口、对话框、进度条和图层管理等要素。系统的功能实现是基于ENVI函数库和ArcGIS Engine开发组件，采用IDL和C＃编程语言。系统实现部分介绍了系统的界面开发和系统功能实现。系统的界面开发主要介绍

系统主窗口的组成，菜单选项的设置和工具栏的设置等情况。系统功能实现详细描述了系统主要功能，即：海表温度反演、数据转换、几何校正和GIS空间分析与制图等功能的窗口设置与操作流程。

第四章系统反演结果与精度分析。本文选取中国东海海域作为反演系统研究区，选择2007～2008年MODIS和NOAA AVHRR不同时段的连续观测数据进行海表温度反演。在数据处理过程中，系统处理一幅MODIS数据的平均时间为2分钟，处理一幅NOAA AVHRR数据的平均时间为3分钟。同时，系统表现出良好的稳定性，系统能够不间断处理至少100幅遥感数据，同时保证操作系统合理的资源占有率。反演结果显示，系统反演结果符合研究区域海温分布状况。此外，本文还采用卫星同步浮标数据和同类卫星产品对系统反演结果进行精度分析。分析结果显示：两种卫星数据反演结果与同步浮标数据和同类卫星产品各项对比指标都控制在±2℃范围内。其中，MODIS反演结果与浮标数据、NOAA- 17白天数据反演结果与浮标数据的各项对比指标都控制在±1℃范围内。分析结果表明系统采用的反演算法精度可靠。

第五章结论与展望，对论文研究所得结论进行了总结和重申，并提出了不足及需要进一步改进的工作。

8.期刊论文郑嘉淦.李继龙.杨文波.ZHENG Jia-gan.LI Ji-long.YANG Wen-bo利用MODIS遥感数据反演东海海域海

表温度的研究-海洋渔业2006,28(2)

介绍了MODIS传感器的特点以及MODIS数据反演海表温度(SST)的方法,并通过SeaDAS软件反演了2003年和2004年东海海域的海表温度,同时选取2003年2～10月间东海海域反演得到的20个SST值与同一时期的实测数据值进行比较.结果表明,利用MODIS反演东海海域海表温度(SST)的最大误差为0.5℃,平均误差为0.23℃,标准误差为0.29℃,平均相对误差为1.0%.文章还对2004年3月、6月、9月和12月MODIS反演的SST数据分别作124°E和29°30′N剖面分布分析,并选取2004年2～12月东海海域4个点进行海表温度月变化分析,结果与东海的实测海表温度分布一致.

9.外文期刊Pui-King Chan.Bo-Cai Gao A comparison of MODIS, NCEP, and TMI sea surface temperature

datasets

The monthly average sea surface temperature (SST) datasets of MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), NCEP (National Center for Environmental Prediction) and TMI (Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Microwave Imager) are compared for the period March 2000 to June 2003. Large discrepancies (0.5 K->1 K) are found over extensive areas: the tropical Atlantic,

tropical western Pacific, Bay of Bengal, Arabian Sea and the storm tracks. Many of these discrepancies are related to the biases inherent in the infrared and microwave retrieval methods. Probable causes for these biases include cirrus contamination, insufficient corrections for water vapor absorption and aerosol attenuation in infrared retrieval as well as uncertainty in surface emissivity in microwave retrieval. The SST difference patterns bear close resemblance to the patterns of distribution of aerosols, cirrus, atmospheric water vapor and surface wind speed at certain regions. Correlations between SST difference and aerosol optical depth, column water vapor and surface wind speed in some areas are high (>0.75). These biases have to be adjusted in order for the SST datasets to be more useful for climate studies.

10.期刊论文朱利.顾行发.王桥.余涛.李莉.ZHU Li.GU Xing-fa.WANG Qiao.YU Tao.LI Li我国东海海面温度定量

遥感反演研究-遥感技术与应用2008,23(5)

提出了利用Terra卫星的MODIS的20、29、31和32红外通道数据来反演我国东海海面温度的区域SST反演算法.算法的系数是通过辐射传输模型MODTRAN 4,输入TIGR大气廓线库中中国东海附近的大气廓线进行辐射传输模拟获得.通过MODIS的SST产品MOD28数据以及实测海面浮标数据进行算法精度验证,验证结果显示,该算法获得的SST分布与MOD28产品相吻合;用21个实测浮标数据为真值,算法精度为O.98 K,RMSE为1 K,而MOD28的精度为1.29 K,RMSE为1.26

K,该算法精度优于MODIS的SST产品精度;卫星观测角度在40°以内精度为0.68 K,大于40°精度降低到1.16 K,对于大观测角度的SST反演,算法还有待改进.

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