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《北京师范大学》 2005年
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被动微波雪水当量研究

蒋玲梅  
【摘要】: 积雪是气象学和水文学中一个非常重要的参数。积雪的多寡不仅是影响气候变化的重要因子,也是影响干旱和半干旱地区农牧业发展的重要因素。季节性雪盖和冰川是全球水循环中的重要成分,监测季节性雪覆盖的范围以及冰川的堆积和消融地带,对于理解全球水循环是十分必要的。 本论文的研究目的是改进当前AMSR-E传感器的雪水当量算法。我们用考虑多次散射的积雪辐射理论模型──Matrix Doubling法求解辐射传输方程,用致密介质理论模型模拟积雪发射和消光特性,用AIEM模型模拟地表辐射及作为辐射传输方程的边界条件,来模拟和分析不同积雪参数和地表参数对积雪总辐射和亮温差的影响,指出当前反演算法中存在的问题,并用地面实验数据对该模型做了验证。为了发展雪水当量(或积雪深度)算法,我们对不同散射阶模型(零阶、一阶和本论文采用的多次散射模型)做了比较,结果表明我们必须在前向理论模型和反演模型中考虑多次散射作用。利用积雪理论模型,我们建立了针对AMSR-E传感器参数设置的积雪辐射模拟数据库,包含了各种可能的自然积雪和地表特性参数。从而在模拟数据库基础上,我们发展了针对AMSR-E的参数化模型。最后,我们提出了发展雪水当量反演算法框架。本论文的研究重点和创新点表现在: (1)对现有积雪辐射理论模型与雪水当量反演模型认识上的突破: 我们利用理论AIEM面辐射模型,考虑了有积雪覆盖的下垫面粗糙度、介电特性的影响,而当前的前向理论辐射模型与反演模型中都把积雪-土壤、积雪-空气界面作为平面处理。 不同散射阶模型──零阶、一阶与多阶模型的比较,表明高频(频率 ku波段)多次散射作用不可忽略,因此必须在我们的雪当量反演算法中考虑多次散射作用; (2)用实验数据对包括地表介电常数和粗糙度效应,且考虑多次散射的积雪辐射模型做验证,验证结果表明我们所选用的积雪辐射模型能描述自然积雪的辐射特性; (3)建立了积雪辐射模拟数据库,该数据库包括了几乎所有的自然雪特性──积雪密度、颗粒大小,以及地表介电常数、地表粗糙度特征──冻土/非冻土、土壤湿度和粗糙度特征。通过对模拟数据库的分析,我们发展了针对AMSR-E传
【学位授予单位】:北京师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P426.635

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 常胜;蒋玲梅;张立新;施建成;;利用地基微波辐射计验证积雪微波辐射传输模型[J];冰川冻土;2009年02期
2 彭丹青;李京;赵天杰;张立新;;基于被动微波的寒旱区地表温度反演[J];冰川冻土;2009年02期
3 于秀娟;燕琴;蔡玉林;;利用MODIS数据进行积雪检测[J];测绘与空间地理信息;2010年04期
4 朱满;李继园;周命端;;区域尺度雪深验证数据的加密研究[J];遥感信息;2010年06期
5 杨晓峰;郑照军;杨忠东;;AMSR-E积雪产品在内蒙地区的精度验证[J];遥感信息;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨晓峰;郑照军;杨忠东;;AMSR-E积雪产品在内蒙地区的精度验证[A];第28届中国气象学会年会——S6冰冻圈与极地气象学[C];2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 战春晓;基于MODIS数据的雪情监测研究[D];东北师范大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 车涛,李新;被动微波遥感估算雪水当量研究进展与展望[J];地球科学进展;2004年02期
2 陈爱军,刘玉洁,杜秉玉;AMSU资料监测新疆雪盖范围的初步应用[J];南京气象学院学报;2003年06期
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4 高峰,李新,R L Armstrong,王介民,车涛,徐维新;被动微波遥感在青藏高原积雪业务监测中的初步应用[J];遥感技术与应用;2003年06期
5 曹梅盛,李培基,D.A.Robinson,T.E.Spies,G.Kukla;中国西部积雪SMMR微波遥感的评价与初步应用[J];环境遥感;1993年04期
6 柏延臣,冯学智,李新,陈贤章;基于被动微波遥感的青藏高原雪深反演及其结果评价[J];遥感学报;2001年03期
7 杨虎,郭华东,王长林,李新武,岳焕印;基于神经网络方法的极化雷达地表参数反演[J];遥感学报;2002年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩庆红;王普才;徐兴波;任晓峰;;东北地区雪盖与夏季降水的相关分析[J];安徽农业科学;2009年12期
2 李培基;高亚洲积雪监测[J];冰川冻土;1996年S1期
3 曹梅盛;高亚洲积雪变化趋势预测[J];冰川冻土;1996年S1期
4 曹梅盛;高亚洲青藏高原地表土冻融动态的微波遥感[J];冰川冻土;1996年S1期
5 冯学智,柏延臣,史正涛,李文君;北疆地区积雪深度的克里格内插估计[J];冰川冻土;2000年04期
6 车涛,李新,高峰;青藏高原积雪深度和雪水当量的被动微波遥感反演[J];冰川冻土;2004年03期
7 车涛,李新;1993—2002年中国积雪水资源时空分布与变化特征[J];冰川冻土;2005年01期
8 文军;Dai Mo;Deroin Jean-Paul;王致君;张堂堂;Humbert Louis;;利用MODIS和ASAR资料估算青藏高原念青唐古拉山脉地区冰雪范围及厚度[J];冰川冻土;2006年01期
9 黄慰军;黄镇;崔彩霞;冯志敏;李秦;王蕾;;新疆雪密度时空分布及其影响特征研究[J];冰川冻土;2007年01期
10 刘伟;高艳红;柳媛普;程国栋;;次网格积雪参数化在祁连山区斑状积雪带模拟中的应用[J];冰川冻土;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 李小龙;谷松岩;刘健;;星载被动微波资料(SSM/I)在2008年南方冰雪灾害监测中的应用试验[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 梁子长;王彪;岳慧;;金星酸雾云环境的电磁与激光特性研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集(下篇)[C];2011年
3 金亚秋;颜锋华;梁子长;;多通道微波辐射计遥感探测月壤特征参数[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
4 张德春;华光;洪伟;;一种毫米波切割抛物面天线的设计和仿真[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
5 黄慰军;黄镇;崔彩霞;冯志敏;李秦;王蕾;;新疆雪密度时空分布及其影响特征研究[A];中国气象学会2007年年会气候变化分会场论文集[C];2007年
6 赵逸舟;马耀明;黄镇;袁铁;胡晓;李英;马伟强;;利用TRMM/TMI资料反演青藏高原中部土壤湿度[A];第七届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集[C];2010年
7 赵亮;朱玉祥;程亮;王成林;;遥感-测站相结合的动态雪深反演方法初探[A];第28届中国气象学会年会——S2风云卫星定量应用与数值[C];2011年
8 杨晓峰;郑照军;杨忠东;;AMSR-E积雪产品在内蒙地区的精度验证[A];第28届中国气象学会年会——S6冰冻圈与极地气象学[C];2011年
9 李杨;刘艳;张璞;;准噶尔盆地积雪储量的遥感反演及特征分析[A];第28届中国气象学会年会——S6冰冻圈与极地气象学[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马丽珍;自由空间量子通信中偏振光子传输和操控的理论与模拟研究[D];中国海洋大学;2010年
2 路鹏;吉林省积雪遥感信息时空变化研究[D];吉林大学;2011年
3 李兴财;局部带电球体沙粒电磁散射及其应用[D];兰州大学;2011年
4 江辉;基于多源遥感的鄱阳湖水质参数反演与分析[D];南昌大学;2011年
5 丁访军;森林生态系统定位研究标准体系构建[D];中国林业科学研究院;2011年
6 夏伟杰;合成孔径雷达回波仿真与图像模拟[D];南京航空航天大学;2010年
7 时向勇;复杂地面背景的大气程辐射遥感反演及其应用研究[D];上海大学;2012年
8 李新武;极化干涉SAR信息提取方法及其应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
9 张国平;基于遥感和GIS的中国土壤风力侵蚀研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
10 黄慧萍;面向对象影像分析中的尺度问题研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李栋;MODIS遥感中国东部海区气溶胶光学厚度与现场测量数据的对比分析[D];中国海洋大学;2010年
2 史鹏;偏振光子的大气传输及光子与腔—量子点的相互作用[D];中国海洋大学;2010年
3 郭晓宁;青海高原近50a来雪灾特征研究[D];兰州大学;2010年
4 谢晶;近岸海面电磁散射特性研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 缪元本;三维简单目标与二维导体粗糙面电磁散射的矩量法研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 杨晓峰;土壤湿度廓线综合反演试验研究[D];中国气象科学研究院;2011年
7 王玮;青藏高原牧区积雪监测研究[D];兰州大学;2011年
8 何丽烨;中国西部积雪类型划分及影响因子分析[D];南京信息工程大学;2011年
9 刘薇;随机粗糙面及其上方目标电磁散射的混合算法研究[D];电子科技大学;2011年
10 刘丽娜;基于遗传优化BP神经网络算法的土壤含水量反演研究[D];电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王建,陈子丹,李文君,汤瀚,鲁安新,李硕;中分辨率成像光谱仪图像积雪反射特性的初步分析研究[J];冰川冻土;2000年02期
2 梁天刚,吴彩霞,陈全功,徐宗宝;北疆牧区积雪图像分类与雪深反演模型的研究[J];冰川冻土;2004年02期
3 延昊;利用MODIS和AMSR-E进行积雪制图的比较分析[J];冰川冻土;2005年04期
4 李新;车涛;;积雪被动微波遥感研究进展[J];冰川冻土;2007年03期
5 王世杰;利用NOAA/AVHRR影像资料估算积雪量的方法探讨[J];冰川冻土;1998年01期
6 张学通;黄晓东;梁天刚;陈全功;;新疆北部地区MODIS积雪遥感数据MOD10A1的精度分析[J];草业学报;2008年02期
7 贾媛媛;李召良;;被动微波遥感数据反演地表温度研究进展[J];地理科学进展;2006年03期
8 车涛,李新;被动微波遥感估算雪水当量研究进展与展望[J];地球科学进展;2004年02期
9 李新;马明国;王建;刘强;车涛;胡泽勇;肖青;柳钦火;苏培玺;楚荣忠;晋锐;王维真;冉有华;;黑河流域遥感—地面观测同步试验:科学目标与试验方案[J];地球科学进展;2008年09期
10 李三妹;傅华;黄镇;刘玉洁;镨拉提;;用EOS/MODIS资料反演积雪深度参量[J];干旱区地理;2006年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张洪恩;青藏高原中分辩率亚像元雪填图算法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 陈爱军;应用AMSU资料监测中国地区积雪的初步研究[D];南京气象学院;2003年
2 蒋耿明;MODIS数据基础处理方法研究和软件实现[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
3 赵立军;基于MODIS数据的北京地区土壤含水量遥感信息模型研究[D];中国农业大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 杨倩;陈圣波;路鹏;杨莹;王明常;;2000~2010年吉林省积雪时空变化特征及其与气候的关系[J];遥感技术与应用;2012年03期
2 陈修治;陈水森;苏泳娴;陈艳乔;李丹;;利用AMSR-E遥感数据反演地表温度——以2008年广东省春季寒害为例[J];遥感信息;2011年05期
3 党素珍;刘昌明;王中根;吴梦莹;;近10年黑河流域上游积雪时空分布特征及变化趋势[J];资源科学;2012年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王晓蕾;基于RS与GIS的白沙灌区土壤墒情监测系统[D];郑州大学;2011年
2 卢新玉;基于被动微波遥感的北疆地区积雪深度反演[D];新疆师范大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 王彦龙;我国西部季节性深霜发育与雪崩关系[J];冰川冻土;1988年02期
2 李培基;中国季节积雪资源的初步评价[J];地理学报;1988年02期
3 柯长青,李培基;青藏高原积雪分布与变化特征[J];地理学报;1998年03期
4 柳艳香,汤懋苍,魏丽,刘卫民;青藏高原腹地1985年雪灾成因分析[J];高原气象;2000年01期
5 曹梅盛,李培基;中国西部积雪微波遥感监测[J];山地研究;1994年04期
6 柏延臣,冯学智;积雪遥感动态研究的现状及展望[J];遥感技术与应用;1997年02期
7 曹梅盛,李培基,D.A.Robinson,T.E.Spies,G.Kukla;中国西部积雪SMMR微波遥感的评价与初步应用[J];环境遥感;1993年04期
8 柏延臣,冯学智,李新,陈贤章;基于被动微波遥感的青藏高原雪深反演及其结果评价[J];遥感学报;2001年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毛克彪;唐华俊;周清波;王建明;马柱国;;利用被动微波数据AMSR-E对2008年中国南方雪灾监测分析[J];中国农业资源与区划;2009年01期
2 毛克彪,覃志豪,李满春,徐斌;AMSR被动微波数据介绍及主要应用研究领域分析[J];遥感信息;2005年03期
3 雷小春;宋开山;王宗明;仲桂新;赵凯;刘殿伟;张柏;;黑龙江流域MODIS和AMSR-E雪盖产品精度分析[J];中国科学院研究生院学报;2011年01期
4 蒋玲梅;施建成;张立新;;积雪辐射模型验证[J];遥感学报;2006年04期
5 蒋玲梅;施建成;张立新;;改进AMSR-E雪水当量算法研究(英文)[J];遥感学报;2007年05期
6 仲桂新;宋开山;王宗明;杜嘉;雷小春;刘殿伟;张柏;;东北地区MODIS和AMSR-E积雪产品验证及对比[J];冰川冻土;2010年06期
7 孙之文;施建成;蒋玲梅;杨虎;张立新;;被动微波遥感反演中国西部地区雪深、雪水当量算法初步研究(英文)[J];地球科学进展;2006年12期
8 李晓静;刘玉洁;朱小祥;郑照军;陈爱军;;利用SSM/I数据判识我国及周边地区雪盖[J];应用气象学报;2007年01期
9 曹云刚;;雪水当量遥感反演中人工神经网络建模方法研究[J];学术动态;2010年04期
10 冯琦胜;张学通;梁天刚;;基于MOD10A1和AMSR-E的北疆牧区积雪动态监测研究[J];草业学报;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 毛克彪;李丹丹;高懋芳;周清波;王道龙;唐华俊;陈仲新;;一个针对被动微波AMSR-E数据的土壤水分反演算法[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
2 武胜利;杨虎;;AMSR-E亮温与MODIS陆表分类产品结合反演全球陆表温度[A];第二届微波遥感技术研讨会摘要全集[C];2006年
3 孙之文;施建成;杨虎;蒋玲梅;彭亮;;风云3号微波成像仪积雪参数反演算法初步研究[A];第二届微波遥感技术研讨会摘要全集[C];2006年
4 石峰;高兴华;方志刚;;基于参数化模型的舰船作战效能仿真评估[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
5 石峰;高兴华;方志刚;;参数化模型在舰艇作战效能仿真评估中的应用[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
6 延昊;吴门新;刘桂青;李娟;;利用MODIS的多通道信息估计中纬度降雨[A];中国气象学会2006年年会“卫星遥感技术进展及应用”分会场论文集[C];2006年
7 陶静;施建成;蒋玲梅;杨虎;;FY3微波成像仪土壤水分反演算法的发展[A];第二届微波遥感技术研讨会摘要全集[C];2006年
8 陈昊;金亚秋;;星载AMSR-E数据检测地震断裂带的辐射异常[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
9 傅华;肖继东;杨志华;李聪;沙依然;;库玛拉克河流域盛夏最大可能融雪雪量估算[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年
10 李小龙;谷松岩;刘健;;星载被动微波资料(SSM/I)在2008年南方冰雪灾害监测中的应用试验[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 游雪晴;我国15省128万平方公里被积雪覆盖[N];科技日报;2008年
2 潘锐;趋利避害 抗病防虫[N];吉林日报;2007年
3 丁继武;卫星资料,最可靠的数据源[N];中国气象报;2008年
4 记者 志恒;我区春耕期间缺水近10亿立方米[N];喀什日报(汉);2007年
5 本报记者 胡阳;保住了衡枣就保住了京珠[N];衡阳日报;2008年
6 吉林记者 施向群;不“猫冬”的乡邮员再次让媒体感动[N];中国邮政报;2009年
7 本报记者 王江平;阿米娜大妈修桥记[N];中国妇女报;2010年
8 记者 石磊;迅速组织群众恢复生产妥善安置困难群众生活[N];河北日报;2009年
9 王瑾 王三虎;春到合黎[N];张掖日报;2007年
10 姚代凤;通畅工程:铺平致富路[N];恩施日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋玲梅;被动微波雪水当量研究[D];北京师范大学;2005年
2 黄晓东;基于遥感与GIS技术的北疆牧区积雪监测研究[D];兰州大学;2009年
3 马媛;新疆土壤湿度的微波反演及应用研究[D];新疆大学;2007年
4 路鹏;吉林省积雪遥感信息时空变化研究[D];吉林大学;2011年
5 高洁;高山积雪的时空分布特征及融雪模型研究[D];清华大学;2011年
6 解文军;声悬浮优化设计理论及其应用研究[D];西北工业大学;2002年
7 况润元;长江口水色遥感参数模拟研究[D];华东师范大学;2010年
8 陈龙;三维服装柔性参数化设计方法及技术研究[D];浙江大学;2008年
9 张卫国;沙漠地区被动微波遥感研究——以塔克拉玛干沙漠为例[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
10 武胜利;基于TRMM的主被动微波遥感结合反演土壤水分算法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁律辉;汽车桥壳参数化设计与性能仿真系统研究[D];华中科技大学;2006年
2 张乐栋;液压压控式减振器数学建模及试验测试系统开发[D];湖南大学;2008年
3 刘冠辉;骨组织力学特性和重建的数值模拟及分析[D];南京航空航天大学;2005年
4 远国勤;IRB2400/10型机器人末端夹持器的设计及参数优化[D];吉林大学;2007年
5 张柱;考虑垫片非线性特征法兰接头特性研究[D];昆明理工大学;2007年
6 王晓伟;计算机辅助生物瓣膜参数化造型设计与有限元分析[D];山东大学;2008年
7 王丽;TI蜗杆传动的承载能力分析及修形研究[D];河北理工大学;2008年
8 严若鹤;基于三维网格模型的参数化人脸表情模拟方法研究[D];厦门大学;2009年
9 苏超;基于Fluent软件的三栅极P极特性研究[D];太原理工大学;2010年
10 盛显;飞行器集成设计框架软件研究[D];西北工业大学;2006年
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