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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2006年
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城市地区大气气溶胶遥感反演研究

孙林  
【摘要】:本文主要研究城市地区的气溶胶反演问题,反演的气溶胶参数有:气溶胶光学 厚度和气溶胶的粒子谱。文中主要研究了两种卫星数据的城市地区气溶胶反演方 法:一种是国外在轨运行的中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据,具有36个通道, 空间分辨率分别为250米、500米和1000米;一种是国内的即将发射的环境与减灾 卫星(HJ-1)高光谱成像仪数据,具有约135个通道,空间分辨率为100米。根据 不同卫星数据的空间分辨率及光谱分辨率等参数特征,文中共使用三种气溶胶光学 厚度反演方法反演城市地区的气溶胶光学厚度,分别是:结构函数法、浓密植被算 法及高反差地表法,使用高反差地表法反演的环境与减灾卫星的多波段气溶胶光学 厚度反演了气溶胶的粒子谱。 浓密植被算法能够很好的反演陆地上浓密植被像元的气溶胶光学厚度,对于城 市地区而言,当卫星数据的空间分辨率较高时,城市中分布较多的森林公园、草坪 等区域,可以作为浓密植被算法反演时要求的浓密植被像元;当卫星数据的空间分 辨率较低时,难以找到满足浓密植被要求的像元,致使浓密植被算法很难在城市这 样的地区使用,基于大气透过率的结构函数法(又称对比算法)可以适用于高反射 率地区气溶胶光学厚度反演,有望解决城市地区气溶胶光学厚度的反演问题;对于 高光谱数据,高反差地表法能够方便的反演出在其波段设置范围内的气溶胶光学厚 度的谱分布,帮助我们更清楚的了解气溶胶的尺度谱分布等性质 根据MODIS数据的空间分辩率特点,文中使用结构函数法反演MODIS数据 城市地区的气溶胶光学厚度。由于城市地区地表的空间结构非常复杂,地表二向反 射特性非常明显,给结构函数法精确反演城市地区的气溶胶光学厚度带来了严峻挑 战,为降低城市地区地表的二向反射特性对结构函数法反演气溶胶光学厚度的影 响,文中发展了城市地区的BRDF模型,并将BRDF模型用于北京地区的气溶胶光 学厚度反演。在城市地区BRDF模型构建时,两个重要的影响因素是城市地区的植 被覆盖面积比和城市的几何结构。为精确反演出城市地区的植被覆盖面积比,本文 提出了一种新的用于城市地区植被覆盖面积比的计算方法,并成功用于北京市区植
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(遥感应用研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X513

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李加恒;刘厚凤;赵丹婷;;基于MODIS的气溶胶光学厚度反演算法及应用进展[J];绿色科技;2012年02期
2 李莘莘;陈良富;陶金花;韩冬;王中挺;苏林;范萌;余超;;城市与冬季北方亮目标地区气溶胶光学厚度反演[J];中国科学:地球科学;2012年08期
3 徐延峰;陈辉;张志军;;大气气溶胶尺度分布分形特征研究[J];气象与环境学报;2012年03期
4 陈启东;邓孺孺;秦雁;何颖清;王盈;;基于太阳光度计的广州亚运期间气溶胶参数分析[J];热带地理;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 朱家敏;邓孺孺;何颖清;秦雁;徐丹;陈启东;;珠三角地区大气气溶胶光学特性的地基遥感研究[A];全国国土资源与环境遥感应用技术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 马盈盈;基于层次分类与数据融合的星载激光雷达数据反演[D];武汉大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕阳;地基数据支持的MODIS气溶胶光学厚度反演研究[D];山东科技大学;2010年
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8 胡蝶;中国地区大气气溶胶光学厚度的卫星遥感监测分析[D];兰州大学;2012年
9 陈辉;基于多源卫星的区域大气环境质量遥感信息提取及综合评价研究[D];中国地质大学(北京);2012年
10 孙娜;珠三角地区可吸入颗粒物的遥感监测及其与下垫面的相关性分析[D];中国地质大学(北京);2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 李晓静,刘玉洁,邱红,张玉香;利用MODIS资料反演北京及其周边地区气溶胶光学厚度的方法研究[J];气象学报;2003年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 仲波;大气气溶胶光学厚度遥感反演与遥感图像大气校正[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 张学霞;朱清科;吴根梅;孙丹珠;;数码照相法估算植被盖度[J];北京林业大学学报;2008年01期
9 蔡体久;琚存勇;;毛乌素沙地植被盖度估测方法研究[J];北京林业大学学报;2008年S1期
10 江洪;毛政元;汪小钦;;地形调节植被指数及其在森林动态监测中的应用[J];北京林业大学学报;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 钱峻屏;黄菲;崔祖强;郑志宏;吴志军;;基于MODIS数据的海上气象能见度遥感光谱分析与统计反演[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年
2 孙晓娟;蔡体久;范文义;;基于“3S”技术的公别拉河流域土壤侵蚀定量分析[A];发展水土保持科技、实现人与自然和谐——中国水土保持学会第三次全国会员代表大会学术论文集[C];2006年
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5 车慧正;张小曳;石广玉;李杨;赵剑琦;屈文军;王丹;;沙尘和灰霾天气下毛乌素沙漠地区大气气溶胶的光学特征[A];第六届全国颗粒测试学术会议论文集[C];2005年
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7 车慧正;石广玉;张小曳;;北京地区大气气溶胶光学特性及其直接辐射强迫的研究[A];第九届全国气溶胶会议暨第三届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2007年
8 邱明燕;盛立芳;石广玉;刘玉芝;高会旺;;青岛地区大气气溶胶光学特性初步研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“大气气溶胶及其对气候环境的影响”分会论文集[C];2003年
9 李令军;虞统;;基于MODIS数据解析北京市大气颗粒物分布特征[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
10 王耀庭;王桥;李炬;窦军霞;;气溶胶光学厚度在大气污染研究中的应用[A];中国气象学会2007年年会大气成分观测、研究与预报分会场论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王选贺;跨摄像机多人体目标的跟踪研究[D];浙江大学;2011年
2 蒋立军;分区标准化方法在遥感找矿中的应用研究[D];吉林大学;2011年
3 路鹏;吉林省积雪遥感信息时空变化研究[D];吉林大学;2011年
4 赵辉煌;SMT焊点图像处理及焊点三维质量信息提取技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 马吉权;基于图像表面视觉恢复技术的焊点质量检测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 柳稼航;基于视觉特征的高分辨率光学遥感影像目标识别与提取技术研究[D];上海交通大学;2011年
7 岳庆兴;卫星三线阵TDI CCD相机成像仿真研究[D];武汉大学;2011年
8 刘源泂;基于图像处理的钢板表面缺陷成像优化与深度信息提取方法研究[D];武汉科技大学;2011年
9 鞠昌华;利用地—空高光谱遥感监测小麦氮素状况与生长特征[D];南京农业大学;2008年
10 胡萌琦;普及型生态—农业气象自动观测方法研究与应用[D];南京农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
2 邢著荣;基于辐射传输模型和CHRIS数据反演春小麦LAI[D];山东科技大学;2010年
3 吕阳;地基数据支持的MODIS气溶胶光学厚度反演研究[D];山东科技大学;2010年
4 祁增营;地基大气气溶胶遥感反演和区域特性研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 吴云;基于RS和GIS的植被覆盖度估算及动态变化分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 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
7 潘桂颖;基于半球摄影法的水稻冠层结构参数测量与反演[D];浙江大学;2011年
8 林如强;基于LAI的航天遥感图像仿真与系统集成[D];福建师范大学;2010年
9 周婷婷;遥感影像辐射校正研究与应用[D];福建师范大学;2010年
10 牛武斌;基于GPU的目标对背景红外辐射的散射计算[D];西安电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李宇庆,赵建夫,陈玲,李金柱;上海化学工业区地下水环境质量评价[J];安全与环境学报;2004年04期
2 毕雪梅,臧淑英,贾利;绿色食品产地生态环境质量分析与评价——以庆安县国家级生态农业示范区为例[J];安全与环境学报;2005年01期
3 陈义珍;柴发合;魏强;;北京市冬季气溶胶粒子尺度谱分布研究[J];安全与环境学报;2006年01期
4 王国平;杨洁;王洪光;;五元联系数在地表水环境质量评价中的应用[J];安全与环境学报;2006年06期
5 冯长根;李彦周;;综合评价方法在环境评价中的应用[J];安全与环境学报;2008年05期
6 冉有华;李新;卢玲;;四种常用的全球1km土地覆盖数据中国区域的精度评价[J];冰川冻土;2009年03期
7 何秀;邓兆泽;李成才;刘启汉;王美华;刘晓阳;毛节泰;;MODIS气溶胶光学厚度产品在地面PM_(10)监测方面的应用研究[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2009年02期
8 关佳欣;李成才;;我国中、东部主要地区气溶胶光学厚度的分布和变化[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2009年03期
9 孙娟;束炯;鲁小琴;段玉森;;MODIS遥感气溶胶光学厚度产品在地面能见距中的应用[J];环境科学与管理;2006年05期
10 黄留芳;刘臣辉;范海燕;詹晓燕;;大气环境质量现状评价模型存在的问题及改进——以沈阳大气指数模型为例[J];环境科学与管理;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王刚;张鹏;王维和;张兴赢;张文建;;卫星遥感测量大气二氧化硫的新进展[A];第26届中国气象学会年会大气成分与天气气候及环境变化分会场论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 薛岩松;可吸入颗粒物浓度的遥感监测方法研究[D];浙江大学;2011年
2 苏为华;多指标综合评价理论与方法问题研究[D];厦门大学;2000年
3 郭劲松;基于人工神经网络(ANN)的水质评价与水质模拟研究[D];重庆大学;2002年
4 陈劲松;遥感方法在西北干旱地区生态地质环境评价中的应用[D];中国地质大学(北京);2003年
5 张智;居住区环境质量评价方法及管理系统研究[D];重庆大学;2003年
6 张克斌;荒漠化评价与监测研究——以盐池县荒漠化评价监测为例[D];北京林业大学;2003年
7 李莲芳;北京市地表水体污染评价与控制对策研究[D];中国农业大学;2004年
8 孙英;北京地区地表水环境激素污染现状与环境风险性评价[D];中国农业大学;2004年
9 苏时光;谱主成分分析及其在多指标评价体系中的应用[D];中国农业大学;2004年
10 李月芬;吉林西部草原生态环境评价及其专家系统研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐明;北京城区可吸入颗粒物分布与土地覆盖类型的关系研究[D];首都师范大学;2011年
2 贾军强;冀中南平原区土地覆被与气溶胶光学厚度关系研究[D];河北师范大学;2011年
3 李晓静;利用MODIS资料遥感北京及其周边地区气溶胶光学厚度研究[D];中国气象科学研究院;2003年
4 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
5 邓辉;基于MODIS数据的大区域土壤水分遥感监测研究[D];中国农业科学院;2004年
6 仲波;大气气溶胶光学厚度遥感反演与遥感图像大气校正[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
7 王如义;多元线性回归中复共线问题及偏最小二乘回归分析[D];西南交通大学;2004年
8 邱明燕;青岛地区气溶胶特性的初步研究[D];中国海洋大学;2004年
9 贺应红;Mie散射激光雷达实验系统设计与大气消光系数反演方法研究[D];四川大学;2004年
10 牛峰;MODIS遥感陆地上空气溶胶光学特性研究[D];北京大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 程晨;陈健;李鑫慧;;基于TM图像的南京市气溶胶光学厚度反演[J];国土资源遥感;2013年03期
2 赵少卿;张雏;周冰;陈欣;陈烁;;1.54μm激光大气传输特性仿真计算研究[J];光学仪器;2013年04期
3 雷鸣;薛丹;李成范;尹京苑;;基于MODIS数据的上海市气溶胶厚度研究[J];测绘与空间地理信息;2013年10期
4 李梅芳;叶芝祥;;基于太阳光度计的成都双流地区夏季气溶胶光学特性研究[J];成都信息工程学院学报;2014年02期
5 马梁臣;银燕;;2009年石家庄地区不同天气条件下大气气溶胶分布特征[J];气象与环境学报;2013年03期
6 陆彦婷;陆建峰;杨静宇;;层次分类方法综述[J];模式识别与人工智能;2013年12期
7 赵少卿;张雏;;激光大气传输特性仿真及对激光测距的影响[J];激光与光电子学进展;2013年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 段文举;基于环境一号卫星的气溶胶光学厚度反演研究[D];中国地质大学(北京);2012年
2 蔡惠文;Terra时代全球气溶胶光学厚度变化特征研究[D];南京信息工程大学;2012年
3 于娜娜;气溶胶/云星载激光雷达数据反演算法初步研究[D];中国海洋大学;2012年
4 张倩倩;基于MODIS数据的雾霾检测方法研究[D];南京师范大学;2012年
5 孙娜;珠三角地区可吸入颗粒物的遥感监测及其与下垫面的相关性分析[D];中国地质大学(北京);2013年
6 范进进;基于地基遥感数据对太湖地区气溶胶特性的研究[D];南京信息工程大学;2013年
7 谢意;大气细颗粒物(PM_(2.5))质量浓度的遥感估算模型研究[D];南京师范大学;2013年
8 刘贞;基于A-Train卫星资料对中国北方地区气溶胶时空分布的研究[D];南京信息工程大学;2013年
9 朱艳娜;遥感实验验证计算平台的设计与实现[D];辽宁工程技术大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 张军华,斯召俊,毛节泰,王美华;GMS卫星遥感中国地区气溶胶光学厚度[J];大气科学;2003年01期
6 邱金桓;从全波段太阳直射辐射确定大气气溶胶光学厚度 I:理论[J];大气科学;1995年04期
7 邱金桓,杨景梅,潘继东;从全波段太阳直射辐射确定大气气溶胶光学厚度──Ⅱ:实验研究[J];大气科学;1995年05期
8 吕达仁,李卫,李福田,唐玉国,马海涛;长春地区紫外光谱(UV—A,UV—B)辐射观测和初步分析[J];大气科学;1996年03期
9 杨景梅,邱金桓;我国可降水量同地面水汽压关系的经验表达式[J];大气科学;1996年05期
10 吕达仁,段民征;卫星对地观测中大气与地表辐射贡献的参数化[J];大气科学;1998年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏祥鳌;;全球陆地上空MODIS气溶胶光学厚度显著偏高[J];科学通报;2006年19期
2 段婧;毛节泰;;长江三角洲大气气溶胶光学厚度分布和变化趋势研究[J];环境科学学报;2007年04期
3 盛立芳;申莉莉;李秀镇;刘飞;;水平能见度经验公式在青岛沿海地区的应用[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2009年05期
4 王中挺;王子峰;厉青;陈良富;周春艳;张丽娟;;环境一号卫星在监测大气PM_(10)中的应用[J];中国环境科学;2011年02期
5 钱胜利;李成才;张庆红;;东亚高空大气气溶胶的分布及沙尘输送特征研究[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2009年03期
6 夏祥鳌,王普才,陈洪滨,Philippe Gouloub,章文星;中国北方地区春季气溶胶光学特性地基遥感研究[J];遥感学报;2005年04期
7 宗雪梅,邱金桓,王普才;近10年中国16个台站大气气溶胶光学厚度的变化特征分析[J];气候与环境研究;2005年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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1 马玉娟;中国海洋上空气溶胶监测及时空变化特征研究[D];中国海洋大学;2012年
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5 王耀庭;基于遥感与地面监测数据的城市气溶胶定量反演研究[D];南京师范大学;2006年
6 胡引翠;气溶胶多尺度定量遥感监测及其网格计算研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
7 辛金元;中国地区气溶胶光学特性地基联网观测与研究[D];兰州大学;2007年
8 唐家奎;基于MODIS数据气溶胶反演建模与网格计算中间件研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
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10 李霞;西北半干旱区大气可降水量和气溶胶光学特性的反演与分析[D];兰州大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 段文举;基于环境一号卫星的气溶胶光学厚度反演研究[D];中国地质大学(北京);2012年
2 陈韵竹;气溶胶光学厚度的数据融合研究[D];华东师范大学;2013年
3 贾军强;冀中南平原区土地覆被与气溶胶光学厚度关系研究[D];河北师范大学;2011年
4 陈骁强;基于环境一号卫星的陆地气溶胶光学厚度反演方法研究[D];南京师范大学;2011年
5 吴序鹏;塔克拉玛干沙漠地区气溶胶光学厚度卫星遥感产品验证[D];南京信息工程大学;2011年
6 冯晶晶;利用6S模式反演兰州地区气溶胶光学厚度的改进试验[D];兰州大学;2012年
7 施成艳;长江三角洲地区大气气溶胶光学厚度的遥感监测[D];南京大学;2011年
8 林海峰;京津冀大气颗粒物浓度与气溶胶光学厚度监测及相关性分析研究[D];兰州大学;2012年
9 吕阳;地基数据支持的MODIS气溶胶光学厚度反演研究[D];山东科技大学;2010年
10 陈辉;基于多源卫星的区域大气环境质量遥感信息提取及综合评价研究[D];中国地质大学(北京);2012年
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