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利用FY-1D全球数据监测北极冰雪覆盖

谢小萍  
【摘要】:中国第一代极轨气象卫星D星(FY-1D)能够获取全球四个探测通道的数据。本文详细论述了处理FY-1D/MVISR全球数据(GDPT)数据的方法,包括数据定标和投影坐标转换等。根据卫星气象专家目视识别,在四个通道的图像上目视选取了北极冰雪样本2366个、云2024个,陆地1602个,水体1648个。通过理论分析和样本分析,证实可以仅利用GDPT四个探测通道资料得到云、冰雪、陆地、水体存在如下各自不同的光谱特征和纹理特征: (1)云在可见光波段的反射率较高,在红外波段的亮温值较低与陆地和水体能够明显区分,但与冰雪相似。大部分云的通道反射率差值(通道1-通道2)低于冰雪的通道差值。在反射率图像和亮温图像上,云的纹理特征与冰雪的纹理特征不同,可以通过由灰度共生矩阵提取的特征量进行区分。 (2)陆地在可见光波段的反射率值低于50%,反射率通道差值小于0%。 (3)水体在可见光波段的反射率值低于20%,反射率通道差值大于0%小于等于10%。 根据上述光谱特征设定一个简单判识阈值将陆地、水体和部分云从图像中去除。根据云和冰雪的纹理特征使用贝叶斯法对图像进行分类得到冰雪覆盖区。最后进行五天合成得到完整的北极冰雪覆盖图。用2004年5月至7月每五天合成的冰雪覆盖图与IMS产品进行点对点比较,得到一致率在70%以上。 2007年我国将发射第二代极轨气象卫星“风云三号”,本文使用瑞典站点接收到的资料试验本文的方法,初步预计本文的研究思路和方法对利用“风云三号”资料进行极区冰雪监测研究有重要参考价值。


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