毛克彪发明专利“从被动微波遥感数据AMSR-E反演地表温度的方法”获得授权
发布者:管理员发布时间:2013-09-21作者:Admin来源:毛克彪点击量:
由毛克彪负责研发的从被动微波遥感数据AMSR-E反演地表温度的方法发明专利获得授权(授权号ZL 2008 1 0226669.7),该专利是在2007-2008年所基金自助下完成的。
本发明涉及一种从被动微波遥感数据AMSR-E反演地表温度的方法,能够应用在气象、环境监测、土地管理、农情监测、以及国防军事等遥感部门。AMSR-E通过测量来自地球表面的微波辐射来研究全球范围的水循环变化。在水文应用研究中,为了取得两个降雨事件前后的土壤水分含量变化,频繁地获得研究区的数据是非常重要的。卫星的时间分辨率主要取决于刈宽度、卫星高度和倾角。对于AMSR而言,除了极地地区外,在不到两天的时间内,在升轨和降轨都可以将全球覆盖一次。在高纬度和低纬度地区,数据覆盖比较全。在中纬度地区,由于受地球形状的影响,相对低纬度和高纬度地区覆盖的周期可能相对要长。具体地说,在降轨时,AMSR-E基本是两天覆盖一次,有的地方是一天或者三天。但在纬度55°以上的地区是一天覆盖一次。
目前AMSR-E数据主要用于土壤湿度、表面温度、植被等方面的研究。在数字天气预报模型四维数据同化系统里面,大尺度的土壤水分含量参数是非常重要的。AMSR-E数据也被用来反演地表温度,主要的算法主要是线性回归法和迭代方法。但目前的精度在2-3 K之间,相对用热红外地表反演的地表温度精度要低。目前在这方面的研究主要集中理论模型和统计模型上,其反演的精度还没有达到实用要求。因此需要进一步研究,尤其是要结合光学、热红外的优势。
本发明的目的在于提供一种从被动微波遥感数据AMSR-E反演地表温度的方法,以克服现有的针对AMSR-E数据反演地表温度算法的缺点。本发明不仅能有效地反演地表温度,而且还能进一步提高近地表大尺度地表蒸散发的估算精度。
本发明的有益效果是,利用美国宇航局(NASA)提供的MODIS地表温度产品作为AMSR-E对应的地表温度,克服了大尺度地表温度测量的困难。利用地球物理参数之间存在关系,具体不同频率之间的发射率和粗糙度存在一些非线性关系,神经网络是一种优化计算方法,能够利用这些潜在的信息,有效地减少未知数和解决病态反演中方程不够的难题。提高了反演精度和计算时间,克服以往需要从气象站点获得地表温度的困难。其操作实用性比美国宇航局(NASA)用迭代算法生产的数据产品算法要简单,精度要高。为农业干旱、气象预报、灾害监测、粮食估产以及国防军事等提供了有效手段和技术支撑。