基于MODIS遙感數(shù)據(jù)的特定云屬性研究.pdf

1、云屬性在地氣系統(tǒng)輻射收支平衡、氣候預(yù)測(cè)和大氣輻射傳輸計(jì)算等方面都具有重要意義，現(xiàn)有對(duì)云屬性研究的數(shù)據(jù)主要是通過天基衛(wèi)星遙感獲得，本文利用MODIS遙感數(shù)據(jù)光譜范圍寬且波段細(xì)分的優(yōu)勢(shì)，對(duì)云檢測(cè)、云相態(tài)檢測(cè)、云頂高度和云厚這些特定的云屬性進(jìn)行了理論研究與計(jì)算，并將結(jié)果與相應(yīng)產(chǎn)品進(jìn)行了比較。論文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(一)去除了 MODIS_L1B級(jí) MOD02數(shù)據(jù)中不同類型的條帶噪聲，并用閾值法對(duì)MOD02數(shù)據(jù)進(jìn)行了云檢測(cè)。對(duì)探測(cè)器

2、間條帶噪聲，用掃描帶行均最大值法精確地判斷出其所有最大噪聲行后，用多行領(lǐng)域插值法去除其條帶噪聲；對(duì)鏡邊噪聲和隨機(jī)噪聲則采用中值濾波去除其條帶噪聲。分析了云檢測(cè)的大氣物理理論基礎(chǔ)，對(duì)閾值法云檢測(cè)中選擇不同波段的原因以及結(jié)合閾值模型通過置信度檢測(cè)云的算法進(jìn)行了理論研究，并用閾值法對(duì)兩組MOD02數(shù)據(jù)進(jìn)行云檢測(cè)后，與相應(yīng)的MOD35云掩膜產(chǎn)品結(jié)果對(duì)比，檢測(cè)效果非常好。
　　(二)研究了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)云相態(tài)檢測(cè)算法。分析了不同云相態(tài)的輻射理

3、論，選用五個(gè)特殊波段數(shù)據(jù)構(gòu)建了反射率R1.38、亮溫值BT6.7、亮溫差值BT11-BT3.9和BT11-BT12四組特征數(shù)據(jù)，對(duì)這些特征數(shù)據(jù)在不同云相態(tài)時(shí)的光學(xué)特性及三維散點(diǎn)圖進(jìn)行了詳細(xì)分析，緊接著對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法進(jìn)行了理論研究，利用這四組特征數(shù)據(jù)結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)兩組MOD02數(shù)據(jù)進(jìn)行云相態(tài)檢測(cè)后，與相應(yīng)的MOD06產(chǎn)品中云相態(tài)結(jié)果對(duì)比，能很好地檢測(cè)出各種云相態(tài)。
　　(三)對(duì)經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算云厚法進(jìn)行了修正。對(duì)MODI

4、S數(shù)據(jù)和CloudSat數(shù)據(jù)經(jīng)緯度匹配后，利用大氣靜力式法和氣壓-高度廓線插值法對(duì)兩組 MODIS數(shù)據(jù)的單層云云頂高度進(jìn)行了計(jì)算；另外，結(jié)合 MODIS和 CloudSat匹配后數(shù)據(jù)，用修正后的經(jīng)驗(yàn)式法對(duì)兩組MODIS數(shù)據(jù)的單層云云厚進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，這幾種方法都能較準(zhǔn)確地計(jì)算出MODIS單層云的云頂高度和云厚。
　　(四)完成了基于 MODIS遙感數(shù)據(jù)的特定云屬性計(jì)算軟件的開發(fā)。基于Microsoft Visual C++6