全球和區(qū)域水汽變化監(jiān)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及全球和區(qū)域水汽變化監(jiān)測(cè)方法，能夠應(yīng)用在氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)情監(jiān)測(cè)、以及災(zāi)害監(jiān)測(cè)等遙感應(yīng)用部門。該方法包含四個(gè)步驟：第一步：對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和空間插值處理，然后用等式1從MODIS水汽產(chǎn)品計(jì)算不同時(shí)間t(1:30,10:30,13:30,22:30)的空間平均水汽含量；第二個(gè)步驟是計(jì)算時(shí)刻t全球平均溫度；第三步驟是利用第一步和第二步計(jì)算的信息計(jì)算平均每天平均水汽含量；第四步：對(duì)全球和區(qū)域水汽含量變化進(jìn)行趨勢(shì)變化分析，對(duì)近10年的大氣水汽含量分析發(fā)現(xiàn)，全球水汽含量呈明顯下降趨勢(shì)，這對(duì)全球氣候變化研究具有重要的意義。
【專利說(shuō)明】全球和區(qū)域水汽變化監(jiān)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星上MODIS水汽產(chǎn)品監(jiān)測(cè)全球和區(qū)域大氣水汽含量變化的方法，突破了傳統(tǒng)方法利用氣象觀測(cè)的局限。能夠應(yīng)用在氣象、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和旱情監(jiān)測(cè)等遙感部門。
【背景技術(shù)】
[0002]本方法中全球和區(qū)域平均大氣水汽含量是指全球和區(qū)域平均每天的大氣水汽含量，它是氣候變化研究里一個(gè)非常重要的參數(shù)。由于全球平均大氣水汽含量受時(shí)間和空間，以及地表情況的影響，至今還沒有一種方法能夠很好地估算全球平均大氣水汽含量。目前，在氣候變化研究里公知的獲取全球平均大氣水汽含量的主要是一種方法，利用氣象站點(diǎn)進(jìn)行空間內(nèi)插，然后利用面積權(quán)重計(jì)算得到[IPCC, Climate Change 2007: The PhysicalScience Basis, Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report ofthe Intergovernmental Panel on Climate Change, S.Solomon et al.，Eds.(CambridgeUniv.Press, Cambridge, 2007)，pp.1-50.]。氣象站點(diǎn)數(shù)量有限，而且不是均勻分布，特別是在山區(qū)和海洋地區(qū)，插值得到的結(jié)果不是非常好，精度不是很高。
[0003]MODIS遙感器于1999和2002年搭載對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射成功，為全球和區(qū)域資源環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)開辟了又一新的途徑。MODIS是一個(gè)擁有36個(gè)波段的中分辨率遙感系統(tǒng)，每天可獲得4次全球觀測(cè)數(shù)據(jù)(1:30，10:30,13:30，22:3)，其飛行與太陽(yáng)同步，并且是免費(fèi)接收，因此非常適合全球水汽監(jiān)測(cè)。在MODIS的36個(gè)波段中有6個(gè)波段適合水汽反演，因而非常合適于區(qū)域尺度的大氣水汽含量空間差異分析。目前針對(duì)MODIS遙感數(shù)據(jù)的大氣水汽含量反演方法已經(jīng)不少[S.Manabej and R.T.Wetheraldj — Thermalequilibrium of atmosphere with a given distribution of relative humidity, J.Atmos.Sc1.24(3)，241 - 259 (1967) ；Y.J.Kaufman, and B.C.Gaoj —Remote sensingof water vapor in the near-1R from E0S/M0DIS，IEEE Trans.Geosc1.Rem.Sens.30(5)，871 - 884 (1992) ；V.Carrerej and J.E.Conelj —Recovery of atmosphericwater vapor total column abundance from imaging spectrometer data around 940nm—sensitivity analysis and application to airborne visible/ infrared imagingspectrometer (AVIRIS) data, Remote Sens.Environ.44(2-3)，179 - 204 (1993) ；B.C.Gaoj and Y.J.Kaufman, — Water vapor retrievals using Moderate Resolution ImagingSpectroradiometer (MODIS) near-1nfrared channels, J.Geophys.Res.108 (D13)，4389(2003)，do1:10.1029/2002JD003023.]。目前還沒有利用MODIS大氣水汽產(chǎn)品估算全球和區(qū)域平均大氣水汽含量的方法發(fā)表。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種從遙感數(shù)據(jù)MODIS水汽產(chǎn)品估算全球和區(qū)域平均大氣水汽含量方法，以克服現(xiàn)有大氣水汽含量利用氣象站點(diǎn)計(jì)算的實(shí)際困難，以及氣象站點(diǎn)插值難以保證精度的缺點(diǎn)，進(jìn)一步提高全球能量平衡模型的估算精度。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的從遙感數(shù)據(jù)MODIS水汽產(chǎn)品估算全球和區(qū)域平均大氣水汽含量的方法為:
第一步:對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和空間插值處理，然后用等式I從MODIS水汽產(chǎn)品計(jì)算不同時(shí)間t(l:30, 10:30, 13:30, 22:30)的空間平均水汽含量。
[0006]
【權(quán)利要求】
1.全球和區(qū)域水汽變化監(jiān)測(cè)方法，其步驟為: 第一步:對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和空間插值處理，然后用等式I從MODIS水汽產(chǎn)品計(jì)算不同時(shí)間t(l:30, 10:30, 13:30, 22:30)的空間平均水汽含量
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK104020252SQ201410204923
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所, 香港大學(xué), 公安部出入境證件核心技術(shù)中心, 天津大學(xué), 北京奇才偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司, 毛克彪