基于FY-3 MERSI多光谱通道的霾判识研究

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作者 高玲 张兴赢 +1 位作者 吴荣华 张碧辉 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期340-352,共13页

受高人为排放和不利天气条件共同作用,中国秋、冬季霾事件频发,具有影响范围大、程度重、持续时间长的特点。为对离散的地面站观测形成有效补充,本研究充分利用卫星大范围监测优势,依据云、冰雪、霾、亮/暗地表散射及发射特性不同波长... 受高人为排放和不利天气条件共同作用,中国秋、冬季霾事件频发,具有影响范围大、程度重、持续时间长的特点。为对离散的地面站观测形成有效补充,本研究充分利用卫星大范围监测优势,依据云、冰雪、霾、亮/暗地表散射及发射特性不同波长的依赖性,建立了基于多通道信息组合的霾区快速判识方法。通过引入空气分子散射订正,有效消除此前霾判识工作中大角度条件下的误判,极大缩小了阈值的变化范围,为霾区的自动识别奠定了基础。将该判识方法应用于中国风云三号D星(FY-3D)搭载的中分辨率光谱成像仪(MEdium-Resolution Spectral Imager,MERSI),实现了霾区自动判识。通过与2020年10月—2021年2月秋、冬季地面气象站天气现象记录为霾以及地面环境监测站点中PM_(2.5)小时平均浓度大于75μg/m^(3)的数据进行对比,结果表明:FY-3D的霾判识结果与天气现象记录结果的一致率为91.1%,与PM_(2.5)表征结果的一致率为85.6%。气象观测中霾识别依靠的是大气消光能力,卫星霾判识也是通过气溶胶的消光特性来实现,因此两者特征更为一致。 展开更多

关键词 霾区 瑞利散射 气溶胶 风云三号 中分辨率光谱成像仪

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基于敦煌场地定标的FY-3MERSI反射太阳波段在轨响应变化分析 被引量：31

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作者 孙凌 郭茂华 +6 位作者 徐娜 张立军 刘京晶 胡秀清 李元 戎志国 赵泽会 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1869-1877,共9页

鉴于中分辨率光谱成像仪不能实现反射太阳波段的星上绝对辐射定标,提出了基于地表方向模型、矢量辐射传输模型6SV并联合MODTRAN吸收透过率校正的敦煌场替代定标新方法,4年的同步定标结果表明,除了水汽吸收中心波段之外,定标不确定度小于... 鉴于中分辨率光谱成像仪不能实现反射太阳波段的星上绝对辐射定标,提出了基于地表方向模型、矢量辐射传输模型6SV并联合MODTRAN吸收透过率校正的敦煌场替代定标新方法,4年的同步定标结果表明,除了水汽吸收中心波段之外,定标不确定度小于5%,而多数波段优于3%。以Aqua MODIS为辐射基准的大气顶辐射计算试验表明,正演与卫星观测间的平均偏差在波长<1μm的窗区波段小于3%,波长>1μm的小于5%(除了2.1μm波段);此外,经场地定标的MERSI表观反射率与MODIS具有很好的一致性。基于多年的场地定标结果发现:可采用二次多项式拟合定标系数的时间变化,进而实现逐天的定标更新;波长<0.6μm的波段衰变较大,波段8(0.41μm)入轨第一年的衰变率约为14%;在轨初期衰变最大,一年后趋缓,两年后部分波长>0.6μm的波段出现响应增加现象。 展开更多

关键词 风云3号 中分辨率光谱成像仪 反射太阳波段 在轨响应变化 场地替代定标

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FY-3A/MERSI热红外通道在轨辐射定标精度评估 被引量：12

3

作者 徐娜 胡秀清 +3 位作者 陈林 张勇 胡菊旸 孙凌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3429-3434,共6页

卫星资料辐射定标精度是其定量应用的关键因素。以METOP-A/IASI的高光谱探测资料为传递基准,利用同时星下点观测的交叉定标方法,对FY-3A/MERSI热红外通道的在轨辐射定标精度进行了客观评估,并给出了亮温系统偏差的订正因子。从观测时间... 卫星资料辐射定标精度是其定量应用的关键因素。以METOP-A/IASI的高光谱探测资料为传递基准,利用同时星下点观测的交叉定标方法,对FY-3A/MERSI热红外通道的在轨辐射定标精度进行了客观评估,并给出了亮温系统偏差的订正因子。从观测时间差异、卫星观测天顶角和方位角差异、以及目标均匀性四个方面,分析了交叉定标中所用主要匹配近似因子的不确定性。分析结果表明,目标均匀性是匹配误差的主要来源,偏差不确定性小于2%(当亮温偏差约为1K时,不确定性<0.02K),其他因素的影响可以忽略。一年多的样本统计及偏差分析结果显示,MERSI的观测亮温明显高于IASI,年平均亮温偏差约(3.18±0.34)K,月平均亮温偏差呈现季节波动特征,波动幅度约0.8K。与相近时期敦煌场和青海湖地同步观测评价结果有非常好的一致性。初步原因分析推断,造成MERSI亮温偏高的原因主要有两个,一是星上黑体发射率被高估,二是光谱响应函数向大气窗区漂移,后者可能为主导因素。 展开更多

关键词 风云3号 中分辨率成像仪 红外高光谱 交叉定标 辐射定标精度

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风云三号MERSI数据提取北冰洋海冰信息方法研究 被引量：7

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作者 周颖 巩彩兰 +2 位作者 胡勇 李志乾 孟鹏 《大气与环境光学学报》 CAS 2013年第1期53-59,共7页

海冰是制约北冰洋航路开发最为重要的因素之一,FY-3卫星上搭载的中分辨率光谱成像仪(MERSI)扫描范围大,一天之内可获得5次以上极地同一地区观测数据,有利于北冰洋海冰状况的动态监测。以格陵兰岛附近海域为研究区域,利用2011年6月13日ME... 海冰是制约北冰洋航路开发最为重要的因素之一,FY-3卫星上搭载的中分辨率光谱成像仪(MERSI)扫描范围大,一天之内可获得5次以上极地同一地区观测数据,有利于北冰洋海冰状况的动态监测。以格陵兰岛附近海域为研究区域,利用2011年6月13日MERSI多波段数据,经过辐射定标、投影定位等预处理后,以两波段比值和归一化差分积雪指数(NDSI)作为判别指标,采用最大类间方差阈值法对指标图像进行分割,实现海冰、海水和云的区分,准确获取格陵兰岛附近海冰分布信息。该研究可为国产卫星数据在北冰洋航路选择和航运安全保障方面的应用提供技术支持。 展开更多

关键词 mersi 海冰 波段比值 归一化差分积雪指数

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FY-3A/MERSI、MODIS C5.1和C6气溶胶光学厚度产品在中国区域与地面观测站点的对比分析 被引量：12

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作者 唐维尧 鲍艳松 +2 位作者 张兴赢 刘辉 朱柳桦 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期449-460,共12页

准确获取气溶胶光学厚度对于气候变化研究和大气环境监测具有重要意义。通过波长插值和时空匹配方法,利用气溶胶自动观测站网(AERONET)观测的气溶胶光学厚度(AOD)对风云3A/中分辨率光谱成像仪(FY-3A/MERSI)、Terra(Aqua)/MODIS的C5.1(Co... 准确获取气溶胶光学厚度对于气候变化研究和大气环境监测具有重要意义。通过波长插值和时空匹配方法,利用气溶胶自动观测站网(AERONET)观测的气溶胶光学厚度(AOD)对风云3A/中分辨率光谱成像仪(FY-3A/MERSI)、Terra(Aqua)/MODIS的C5.1(Collections 5.1)和C6(Collections 6)气溶胶光学厚度产品在中国区域的反演精度进行验证分析。结合一次发生在中国境内的沙尘天气与一次严重雾霾天气个例,分析上述卫星气溶胶光学厚度的分布特征。研究结果表明,(1)FY-3A/MERSI AOD的反演精度较高(R=0.887,RMSE=0.234),其值低于AERONET的观测值(Bias=-0.293)。(2)在不同的下垫面下,各种卫星暗像元算法AOD产品反演精度有差异,植被覆盖情况越好,反演精度越高,而植被很少的地区,即亮地表甚至没有反演值。(3)MODIS C5.1深蓝算法产品能在亮地表地区反演AOD,但效果不佳。MODIS C6中的深蓝算法产品在不同下垫面的反演精度都很高(RMSE为0.096—0.127)。(4)在不同季节的对比中,各种卫星AOD产品在夏季的反演精度最差,而反演最好的季节各有不同。(5)在一次沙尘天气污染与一次严重雾霾天气个例中,中国西部与北部区域,MODIS C6深蓝算法AOD的监测效果优于其他算法AOD;MERSI AOD产品在此区域的分布不连续。总体而言,MODIS C6AOD分布比MODIS C5.1产品连续,MODIS 3km产品在相同区域的AOD值高于其他产品。以上结论可为卫星AOD产品在中国区域的使用提供参考。 展开更多

关键词 暗像元算法 深蓝算法 气溶胶自动观测站网 mersi MODIS

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珠江三角洲地区FY-3卫星MERSI影像的大气校正方法研究 被引量：1

6

作者 张月维 何全军 黄江 《气象与环境学报》 2015年第2期15-20,共6页

利用广东省86个气象站的观测数据为大气校正简化算法(Simplify Method for Atmospheric Correction,SMAC)提供校正参数,对中分辨率光谱成像仪(Medium Resolution Spectral Imager,MERSI)的250 m分辨率数据进行了大气校正处理研究。通过... 利用广东省86个气象站的观测数据为大气校正简化算法(Simplify Method for Atmospheric Correction,SMAC)提供校正参数,对中分辨率光谱成像仪(Medium Resolution Spectral Imager,MERSI)的250 m分辨率数据进行了大气校正处理研究。通过对各波段反射率直方图、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetable Index,NDVI)直方图及气象站反射率的分布特征进行分析,检验SMAC算法进行MERSI数据大气校正的效果。结果表明:大气校正后MERSI各波段反射率区间变宽,站点反射率更接近实际,校正后的NDVI直方图曲线较平滑,NDVI峰值向高值移动,临近日期的NDVI直方图曲线更相近,说明本文采用的大气校正处理方法可得到合理的结果。 展开更多

关键词 大气校正 FY-3卫星 中分辨率光谱成像仪 归一化植被指数

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FY-3A/MERSI气溶胶光学厚度资料在北京及其周围地区的精度评价 被引量：2

7

作者 唐维尧 鲍艳松 +6 位作者 马骁 徐徐 徐俊杰 李冉 郭斌 朱柳桦 王富婷 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2017年第6期435-445,共11页

采用波长插值和时空匹配的方法,对气溶胶自动观测网(aerosol robotic network,AERONET)和风云三号卫星中分辨率光谱成像仪(FY-3A/MERSI)气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)产品进行匹配,并进一步使用AERONET AOD数据对北京以及... 采用波长插值和时空匹配的方法,对气溶胶自动观测网(aerosol robotic network,AERONET)和风云三号卫星中分辨率光谱成像仪(FY-3A/MERSI)气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)产品进行匹配,并进一步使用AERONET AOD数据对北京以及周围地区的FY-3A/MERSI AOD产品精度进行验证分析。实验结果表明:(1)FY-3A AOD与AERONET AOD具有较高的相关性(R=0.733),总体偏低于AERONET AOD(bias=-0.012);(2)下垫面植被覆盖度越高,FY-3A AOD反演精度越高;气溶胶浓度较低精度越高,反之反演精度越低;并且在春冬季节的反演精度高于夏秋季节。此结论可为北方地区的FY-3A/MERSI气溶胶产品使用提供参考。 展开更多

关键词 mersi 气溶胶光学厚度 气溶胶自动观测网 暗像元算法

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FY-3A中分辨率光谱成像仪热红外通道的多探元辐射定标 被引量：19

8

作者 胡秀清 张里阳 +4 位作者 郑照军 张勇 孙凌 丁雷 黄小仙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1972-1980,共9页

FY-3A中分辨率光谱成像仪(MERSI)红外通道采取40探元跨轨并行扫描方式,针对其辐射定标要比传统单元探测器的辐射定标复杂的问题,研究了MERSI红外通道的多探元辐射定标方法。首先,基于星上黑体观测进行逐探元的辐射定标处理,消除探元辐... FY-3A中分辨率光谱成像仪(MERSI)红外通道采取40探元跨轨并行扫描方式,针对其辐射定标要比传统单元探测器的辐射定标复杂的问题,研究了MERSI红外通道的多探元辐射定标方法。首先,基于星上黑体观测进行逐探元的辐射定标处理,消除探元辐射响应差异条纹;然后,利用各探元与基准探元光谱响应对不同温度黑体光谱辐亮度建立比值关系,基于其随着辐亮度呈非线性变化的关系,对逐探元定标后图像进行探元光谱差异的辐亮度归一化补偿,从辐射机理上最大限度地消除图像条纹,实现了多探元观测目标辐射信号的光谱响应差异归一化。为了验证MERSI红外通道辐射定标精度,文中还利用同时过星下点观测(SNO)交叉定标方法,将MERSI定标结果与美国Terra中分辨率成像光谱仪(MODIS)定标结果进行比对,结果显示,相对于后者,MERSI的红外通道亮温高1K左右,认为这可能与两者的通道带宽不同有关。 展开更多

关键词 中分辨率光谱成像仪 热红外通道 多元辐射定标 光谱差异补偿

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FY-3/中分辨率光谱成像仪星上黑体的在轨太阳污染模拟与抑制 被引量：7

9

作者 钮新华 周巨广 +3 位作者 陈帅帅 王向华 丁雷 胡秀清 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1822-1828,共7页

对风云三号(FY-3)中分辨率光谱成像仪(MERSI)的黑体进行了在轨太阳污染模拟,以掌握在轨太阳污染对面源黑体的影响,同时研究了抑制太阳污染的措施。模拟了FY-3卫星轨道及全轨道周期内太阳光的入射角,使用Tracepro软件建立了太阳污染模拟... 对风云三号(FY-3)中分辨率光谱成像仪(MERSI)的黑体进行了在轨太阳污染模拟,以掌握在轨太阳污染对面源黑体的影响,同时研究了抑制太阳污染的措施。模拟了FY-3卫星轨道及全轨道周期内太阳光的入射角,使用Tracepro软件建立了太阳污染模拟的模型,利用太阳光入射与MERSI的相对位置对太阳污染进行仿真,分析了污染随光谱成像仪扫描镜旋转和卫星飞行位置的变化。最后,根据分析结果设计了太阳污染抑制措施,并对抑制效果进行了仿真验证。结果表明:在扫描镜附近区域设置遮光板,有效地抑制了太阳光的污染,使辐射量级小于0.1 W,整个太阳污染功率下降了97%以上,对黑体有良好的保护效果。另外,提出的方法提高了面源黑体温度的均匀性和稳定性,保证了红外通道星上定标精度。 展开更多

关键词 风云-3/中分辨率光谱成像仪(FY-3/mersi) 面源黑体 太阳污染 Tracepro仿真 污染抑制

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基于岸基实测数据的FY-3A近红外通道海洋大气水汽反演 被引量：4

10

作者 王祥 赵冬至 +2 位作者 苏岫 杨建洪 马玉娟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期550-555,共6页

利用全自动太阳光度计(CE-318)野外定点长时间序列现场观测数据,验证传统大气水汽反演算法,结果表明,反演结果精度较低,不适于该研究区域大气水汽含量反演.因而给出了近红外波段大气水汽含量探测的原理,对自主卫星FY-3A中分辨率成像光谱... 利用全自动太阳光度计(CE-318)野外定点长时间序列现场观测数据,验证传统大气水汽反演算法,结果表明,反演结果精度较低,不适于该研究区域大气水汽含量反演.因而给出了近红外波段大气水汽含量探测的原理,对自主卫星FY-3A中分辨率成像光谱仪MERSI(Medium Resolution Spectral Imager)反演大气水汽含量算法作了推导、分析.基于长时间序列现场观测数据集,建立了局地化的FY-3A海洋大气水汽反演算法,并用于研究区实际大气水汽含量反演.通过双通道比值法和三通道比值法反演结果与现场实测数据比较,得出以下结论:模型受下垫面反射率影响较大;三通道比值法较双通道比值法反演结果精度更高,双通道比值法误差为16.1%,三通道比值法误差为14.3%;实测数据验证和改进后算法精度更高. 展开更多

关键词 近红外 大气水汽含量 中分辨率成像光谱仪(mersi) 通道比值法

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基于多种亮度稳定目标的FY-3C/中分辨率光谱成像仪的反射太阳波段辐射定标 被引量：19

11

作者 王玲 胡秀清 陈林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1911-1920,共10页

分析研究了风云-3C中分辨率光谱成像仪（FY-3C/MERSI）发射一年以来反射太阳波段的辐射定标精度,利用位于全球范围内的沙漠、盐湖等12种亮度稳定目标,结合中分辨率成像光谱仪（MODIS）的地表和大气参数产品和大气辐射传输模型,计算出了... 分析研究了风云-3C中分辨率光谱成像仪（FY-3C/MERSI）发射一年以来反射太阳波段的辐射定标精度,利用位于全球范围内的沙漠、盐湖等12种亮度稳定目标,结合中分辨率成像光谱仪（MODIS）的地表和大气参数产品和大气辐射传输模型,计算出了卫星过境时刻入瞳处的波段反射率,并将其作为在轨绝对辐射定标精度检验的参考真值,对2014年1月~10月期间,FY-3C/MERSI反射太阳波段的辐射定标精度进行了验证分析。结果表明,FY-3C/MERSI大部分波段在高低端的定标精度大小不一致。有些波段明显呈现高端定标偏差大,低端定标偏差小的特点;有些波段呈现高、低端定标偏差大,中间低的特点。在仪器发射一年以来,波段1~4,9~11,15~16和波段19仍能保持5%的定标精度。各波段定标精度的时间变化表明：在整个研究时期内,除蓝光波段和水汽吸收波段,其他波段的定标精度变化幅度基本在5%以内。实验结果显示：使用沙漠及盐湖等多种亮度稳定目标,有效地掌握了更宽动态范围内FY-3C/MERSI的辐射定标精度情况。 展开更多

关键词 辐射定标 风云3C/中分辨率光谱成像仪 稳定目标 太阳波段

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利用FY-3A近红外资料反演水汽总量 被引量：20

12

作者 胡秀清 黄意玢 +1 位作者 陆其峰 郑婧 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期46-56,共11页

该文介绍了利用搭载在FY-3A卫星上的中分辨率光谱成像仪(MERSI)的近红外(NIR)通道反演大气水汽总量(PWV)的方法。根据预先建立的查找表,大气水汽总量可以通过水汽通道与窗区通道的卫星测值相比反演得到。对MERSI近红外水汽通道灵敏度进... 该文介绍了利用搭载在FY-3A卫星上的中分辨率光谱成像仪(MERSI)的近红外(NIR)通道反演大气水汽总量(PWV)的方法。根据预先建立的查找表,大气水汽总量可以通过水汽通道与窗区通道的卫星测值相比反演得到。对MERSI近红外水汽通道灵敏度进行估算,结果表明:处于吸收带两翼的905 nm和980 nm通道对不同水汽量的敏感性表现比较接近,对较大水汽含量最为敏感;当水汽较弱时,强吸收的940 nm通道非常敏感。基于这3个通道对水汽含量敏感性的不同表现,采用3个通道水汽总量的加权平均值作为PWV产品的最终反演值。文中设计了水汽总量业务算法反演流程,并基于FY-3A/MERSI最新观测资料进行晴空大气水汽总量的业务处理生成试验,顺利生成MERSI单轨道水汽总量产品及日拼图中国区域产品和全球产品,同时生成多天合成产品,产品反映出MERSI具有较好的近红外水汽探测能力。将卫星反演结果与探空数据进行初步比对检验,显示卫星反演值有20%～30%系统性偏低,需要进一步改进反演查找表。 展开更多

关键词 中分辨率光谱成像仪 近红外通道 水汽总量

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FY-3气象卫星中分辨率光谱成像仪和扫描辐射计11μm红外窗区通道的比较 被引量：3

13

作者 毕研盟 杨忠东 +1 位作者 陆其峰 郑照军 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期330-334,共5页

在中国新一代气象卫星风云三号搭载的遥感器中,不同遥感器设有相近的通道.针对扫描辐射计(VIRR)第四通道(波段范围10.3～11.3μm)和中分辨率光谱成像仪(MERSI)第五通道(中心波长11.25μm),应用精确的逐线辐射传输模式(LBLRTM)模拟计算... 在中国新一代气象卫星风云三号搭载的遥感器中,不同遥感器设有相近的通道.针对扫描辐射计(VIRR)第四通道(波段范围10.3～11.3μm)和中分辨率光谱成像仪(MERSI)第五通道(中心波长11.25μm),应用精确的逐线辐射传输模式(LBLRTM)模拟计算了红外波段8～14μm大气顶向外出射的光谱辐射率,大气廓线采用ECMWF再分析产生的具有代表性的全球52条大气廓线数据集.结合上述两个通道的光谱响应函数,计算了卫星接收到的大气顶出射辐射,从理论上分析了两个通道观测亮温之间的关系.应用2008年9月青海湖辐射校正场FY-3实际观测数据,检验了两个通道的关系.比较结果表明:LBLRTM模拟计算得到的MERSI和VIRR两个红外窗区通道的亮温有较好的一致性和线性关系,MERSI稍低于VIRR,偏差随温度的升高而线性增加.实际观测数据受诸多因素的影响,通道对比结果与理论模拟有一定的差异,VIRR观测亮温低于MERSI.结合MODIS的观测数据,分别与两个通道的观测结果进行了对比,确认了VIRR可能较低地估计了温度,MERSI与MODIS的符合程度在温度探测的绝对精度范围之内.该研究结果有助于评价MERSI和VIRR两个红外相似通道观测结果的异同性. 展开更多

关键词 风云三号 可见和红外扫描辐射计 中分辨率光谱成像仪 红外通道 亮温

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FY-3B/C中分辨率光谱成像仪在轨初期传递函数的评价和比较 被引量：3

14

作者 闵敏 白玉 +1 位作者 胡秀清 郭建平 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1838-1844,共7页

针对极轨气象卫星的特点,提出了利用极地冰雪目标进行风云(FY)卫星中分辨率光谱成像仪(MERSI)传递函数(MTF)测试的刃边方法。该方法沿着冰雪和海洋之间的边缘进行取样,然后将获得的点扩展函数经过傅里叶变换得到最后Nyquist频率点处的MT... 针对极轨气象卫星的特点,提出了利用极地冰雪目标进行风云(FY)卫星中分辨率光谱成像仪(MERSI)传递函数(MTF)测试的刃边方法。该方法沿着冰雪和海洋之间的边缘进行取样,然后将获得的点扩展函数经过傅里叶变换得到最后Nyquist频率点处的MTF值。该方法能够应用于绝大多数MERSI通道。MTF测试结果表明:在轨初期,FY-3B/C-MERSI图像在卫星飞行方向的MTF结果都在0.31左右,图像质量较高,能够满足设计指标。但两颗卫星的MERSI传感器图像空间频率特性沿扫描方向都不是很好,1 000m分辨率的FY-3C图像测试结果集中在0.12左右,FY-3B集中在0.10左右,且FY-3C星结果系统偏高于B星,B星250m分辨率的测试结果只有0.07。分析认为导致这种图像频率特征质量在扫描方向严重下降的主要原因是设计MERSI时为保证信噪比保留的像元重叠扫描,建议在下一代FY-3号气象卫星设计时考虑这种重叠扫描的处理。 展开更多

关键词 风云-3B/C中分辨率光谱成像仪 调制传递函数 重叠扫描

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FY-3A中分辨率光谱成像仪红外通道辐射定标的场地评估 被引量：3

15

作者 闵敏 张勇 +2 位作者 胡秀清 董立新 戎志国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期1995-2001,共7页

对比分析了基于场地观测数据模拟的和FY-3A中分辨率光谱成像仪(MERSI)红外通道星上定标观测卫星入瞳亮温值。主要的场地观测数据来自于2008、2009年青海湖以及2010年敦煌外场同步观测和2008、2009年青海湖浮标观测。利用光学仪器的同步... 对比分析了基于场地观测数据模拟的和FY-3A中分辨率光谱成像仪(MERSI)红外通道星上定标观测卫星入瞳亮温值。主要的场地观测数据来自于2008、2009年青海湖以及2010年敦煌外场同步观测和2008、2009年青海湖浮标观测。利用光学仪器的同步观测数据共有7组有效结果,两年的青海湖有效浮标数据一共18组。通过对比分析发现,MERSI观测结果基本都在夜间低于浮标同步观测结果,而白天偏高。综合与场地同步和浮标的对比结果发现,MERSI星上定标观测亮温值系统性偏高于基于场地观测数据模拟的亮温值,平均偏高1.72±1.18 K。MERSI星上定标观测亮温值的系统性偏高可能主要由星上黑体发射率未经过修正引起。 展开更多

关键词 中分辨率光谱成像仪 红外通道 辐射定标

原文传递

风云三号A星中分辨率光谱成像仪反射太阳波段辐射定标 被引量：10

16

作者 胡秀清 孙凌 +6 位作者 刘京晶 丁雷 王向华 李元 张勇 徐娜 陈林 《气象科技进展》 2013年第4期71-83,共13页

中分辨率光谱成像仪(MERSI)是搭载在我国第二代极轨气象卫星风云三号(FY-3)上的一个主要仪器。总结了MERSI在仪器设计、定标算法、发射前及在轨性能以及仪器性能验证等方面的信息。针对MERISI可见光星上定标器(VOC)的跟踪监测发现,在过... 中分辨率光谱成像仪(MERSI)是搭载在我国第二代极轨气象卫星风云三号(FY-3)上的一个主要仪器。总结了MERSI在仪器设计、定标算法、发射前及在轨性能以及仪器性能验证等方面的信息。针对MERISI可见光星上定标器(VOC)的跟踪监测发现,在过去两年,它的太阳反射波段(RSBs)发生了显著的衰减,特别是较短波长通道(<500nm)衰减量超过10%,最大衰减发生在第8波段,约20%。但波长较长通道的性能相对稳定,衰减量小于5%。两个短波红外通道电子增益出现随机跃动,导致发射后的定标系数存在频繁波动。以上结果与其他两种替代定标方法相比(即中国遥感卫星辐射校正场定标,简称场地定标和基于Terra/MODIS敦煌沙漠场景交叉定标),结论一致。MERSI针对大气顶辐射亮度或反射率定标的总不确定度小于5%。定标结果为FY-3A/MERSI定标系数的更新提供了重要的参考和评估。 展开更多

关键词 衰减率 仪器性能跟踪 中分辨率光谱成像仪 反射太阳波段定标 替代定标

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夏玉米生长过程曲线重建研究——以鹤壁市为例 被引量：6

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作者 李颖 李耀辉 王金鑫 《气象与环境科学》 2016年第4期7-13,共7页

增强型植被指数(EVI)时间序列数据(即植被生长曲线)是整个生育期内植被各种生物学特征的综合反映。由于太阳位置、大气、地表和传感器位置与性能等的影响,根据遥感数据计算的EVI值往往比实际值偏低(存在大量噪声),并不能反映植被生长的... 增强型植被指数(EVI)时间序列数据(即植被生长曲线)是整个生育期内植被各种生物学特征的综合反映。由于太阳位置、大气、地表和传感器位置与性能等的影响,根据遥感数据计算的EVI值往往比实际值偏低(存在大量噪声),并不能反映植被生长的真实情况,应用前需进行去噪重建工作。针对目前生长曲线重建研究大多是针对MODIS等国外遥感数据的情况,在综合分析重建方法的基础上,利用风云3号卫星的MERSI中分辨率遥感卫星数据构建鹤壁市夏玉米的EVI生长过程曲线。首先,用最大值合成法(MVC)对原始EVI时间序列数据进行初步的去云处理。接着,利用基于时间域的Savitzky-Golay滤波(简称SG滤波)对该EVI序列进行进一步的平滑去噪处理,结果发现,在噪声点EVI数值提高了,但同时在其他不是噪声点的地方EVI的值降低了。针对这种不合理的情况,利用基于SG迭代滤波取上包络线的改进方法进行处理,很好地克服了上述缺陷,在非噪声点EVI数值适当提高,且曲线平滑,达到了生长曲线重建的目的。然后,采用基于频率域的小波变换方法进行实验对比,结果发现,小波变换存在着与经典SG滤波类似的缺陷,而且在曲线末端存在突变情况。经过比较分析发现,针对研究区的实际情况,改进SG迭代滤波是较优的去噪方法。 展开更多

关键词 中分辨率光谱成像仪(mersi) 增强型植被指数(EVI) 时间序列 Savitzky-Golay 小波去噪

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风云三号B星中分辨率光谱成像仪响应衰变分析 被引量：3

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作者 史剑民 胡秀清 +1 位作者 徐文斌 郑小兵 《大气与环境光学学报》 CAS 2014年第5期376-383,共8页

搭载于风云三号B星（FY-3B）的中分辨率光谱成像仪（MERSI）安装了由积分球和监视探测器组成的太阳反射通道星上定标器。分析了2010年11月13日至2013年4月11日期间的星上定标数据,评估了FY-3B星上定标器和MERSI的响应衰变情况。结果表明... 搭载于风云三号B星（FY-3B）的中分辨率光谱成像仪（MERSI）安装了由积分球和监视探测器组成的太阳反射通道星上定标器。分析了2010年11月13日至2013年4月11日期间的星上定标数据,评估了FY-3B星上定标器和MERSI的响应衰变情况。结果表明,星上定标器的输出和MERSI的响应均存在衰变,且衰变程度与波长有关。除星上定标器除通道1（470 nm）年衰变率超过7.0%外,其余通道年衰变率小于5.0%。MERSI 470～565 nm等短波通道衰变较大,年衰变率超过10.0%;长波通道衰变较小,年衰变率小于4.0%。 展开更多

关键词 中分辨率光谱成像仪 星上定标 响应衰变

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南极磷虾探捕区独立海冰提取 被引量：1

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作者 张文奇 张胜茂 +2 位作者 樊伟 胡勇 巩彩兰 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2017年第3期54-59,共6页

针对传统的监测海冰方法受限于时间和空间,大范围的空间监测、长时间的动态监测不能满足要求这一问题,为监测南极磷虾探捕区海冰分布和独立浮冰运动特征,利用风云三号气象卫星中分辨率成像光谱仪(FY-3/MERSI)数据实现了研究区的独立浮... 针对传统的监测海冰方法受限于时间和空间,大范围的空间监测、长时间的动态监测不能满足要求这一问题,为监测南极磷虾探捕区海冰分布和独立浮冰运动特征,利用风云三号气象卫星中分辨率成像光谱仪(FY-3/MERSI)数据实现了研究区的独立浮冰信息提取。首先对FY-3/MERSI多波段数据进行辐射定标、投影、裁剪等预处理,结合多通道阈值法和比值法对海冰、云、海水进行识别,得到研究区海冰分布图;然后采用分区域双峰阈值法与梯度差分相结合的方法提取研究区的独立海冰,得到独立海冰分布图;最后对大块的独立海冰进行运动状态分析。结果表明,FY-3/MERSI数据可以有效地获取研究区海冰分布以及独立海冰分布信息,对于形状变化较小的独立海冰,可以分析海冰的运动状态。 展开更多

关键词 mersi 南极海冰 独立浮冰 多通道阈值法 运动分析

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FY-3卫星洪涝灾害监测应用 被引量：9

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作者 郑伟 刘诚 《上海航天》 CSCD 2017年第4期73-78,共6页

对利用风云三号(FY-3)卫星数据对洪涝灾害监测进行了研究。给出了用FY-3卫星中分辨率成像仪(MERSI)和可见光红外扫描辐射计(VIRR)对薄云下和薄雾覆盖的水体判识的原理,以及洪涝信息检测中水体最大淹没面积和淹没时间信息的获取方法。给... 对利用风云三号(FY-3)卫星数据对洪涝灾害监测进行了研究。给出了用FY-3卫星中分辨率成像仪(MERSI)和可见光红外扫描辐射计(VIRR)对薄云下和薄雾覆盖的水体判识的原理,以及洪涝信息检测中水体最大淹没面积和淹没时间信息的获取方法。给出了用FY-3卫星微波成像仪(MWRI)通过微波指数法反演洪涝信息的方法,可进行连续、全天候的大范围洪涝灾情监测。2011、2016年由其他卫星获得的洪涝水体信息表明:风云卫星的洪涝水体监测精度可达90%以上,甚至优于EOS卫星的MODIS和NOAA卫星的AVHRR的精度。近年来,风云卫星在国内外洪涝灾害等重大灾害监测评估中发挥了重要作用,改变了业务上以国外卫星资料为主进行洪涝灾害监测的局面,同时也提升了FY-3卫星在国际上的地位。展望了我国风云卫星在洪涝监测中的发展方向,指出随着风云卫星遥感技术的不断发展,洪涝灾害监测评估精度将会提高,为洪涝灾害防灾减灾提供更科学准确的决策依据。 展开更多

关键词 风云三号卫星 中分辨率成像仪(mersi) 可见光红外扫描辐射计(VIRR) 微波成像仪(MWRI) 洪涝灾害监测 最大淹没面积 淹没时间 微波指数

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