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FY-3D MERSI-Ⅱ影像空间信息增强与湖泊监测应用验证
被引量:
1
1
作者
苗顺霞
孙开敏
+1 位作者
胡秀清
瞿建华
《测绘通报》
北大核心
2025年第1期35-41,共7页
国产风云三号D星中分辨率成像仪(FY-3D MERSI-Ⅱ)为生态环境监测提供了高频次、多波段、大范围的数据。MERSI-Ⅱ主要提供轨道刈幅的L1级观测产品,而地表反射率及生态参量等下游产品有限。本文开发了顾及传感器成像特性的MERSI-Ⅱ影像空...
国产风云三号D星中分辨率成像仪(FY-3D MERSI-Ⅱ)为生态环境监测提供了高频次、多波段、大范围的数据。MERSI-Ⅱ主要提供轨道刈幅的L1级观测产品,而地表反射率及生态参量等下游产品有限。本文开发了顾及传感器成像特性的MERSI-Ⅱ影像空间信息增强方法,充分利用了扫描成像中产生的冗余观测信息,去除Bowtie效应,在保证定量特性的前提下,实现了色调和空间的一致性,将L1级数字信号(DN)转换为几何信息完备、空间质量高的地表反射率数据。湖泊监测产品的精度和可靠性与影像空间分辨率、定位精度及成像质量等密切相关,因此以青藏高原96个湖泊监测应用为例,验证了影像空间信息增强方法的有效性。以Landsat 8陆地成像仪(OLI)水体提取结果作为真值,经本文增强处理的影像在中大型湖泊(≥550 km^(2))面积提取上的平均误差低于3.5%,中小型湖泊(<550 km^(2))提取误差均低于6.5%。综合所有样例湖泊,空间信息增强后的影像在湖泊范围监测应用中平均精度相较于常规影像提升了3.62%。
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关键词
风云三号卫星
影像处理
MERSI传感器
湖泊监测
水体范围反演
Landsat
8
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职称材料
基于自然环境模拟的预报云图仿真系统
2
作者
张鹏
鄢俊洁
+3 位作者
张烺
张迺强
瞿建华
冉茂农
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第S1期126-132,共7页
预报云图仿真系统能够为用户模拟生成未来时刻的用户关心谱段的卫星观测云图。该系统通过数值天气预报建立正演所需要的大气数据场(含云微物理特性),引入FTRM快速辐射传输模式,对有云模式下各个通道的辐射能量进行模拟。预报云图系统能...
预报云图仿真系统能够为用户模拟生成未来时刻的用户关心谱段的卫星观测云图。该系统通过数值天气预报建立正演所需要的大气数据场(含云微物理特性),引入FTRM快速辐射传输模式,对有云模式下各个通道的辐射能量进行模拟。预报云图系统能够为卫星应用系统工程建设提供模拟数据支持并能够为灾害性天气检测提供分析数据。经过实际数据生产与验证,生成的预报云图在云系形状和典型目标能量等级上与实际观测数据具有可比性。系统生成的预报云图具有高可用度,可作为模拟数据使用。
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关键词
综合自然环境
数值天气预报
对地遥感仿真
辐射传输
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职称材料
基于环境仿真的对地遥感卫星任务仿真系统
被引量:
1
3
作者
张志清
张鹏
冉茂农
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第S1期45-52,共8页
对地遥感卫星任务仿真系统(Satellite Mission Simulation System,SMSS)能够模拟对地遥感卫星对地遥感探测的过程,为卫星研制人员提供了卫星设计指标的分析与验证平台。应用综合自然环境建模与仿真技术提高了系统对地观测背景仿真、平...
对地遥感卫星任务仿真系统(Satellite Mission Simulation System,SMSS)能够模拟对地遥感卫星对地遥感探测的过程,为卫星研制人员提供了卫星设计指标的分析与验证平台。应用综合自然环境建模与仿真技术提高了系统对地观测背景仿真、平台仿真、相机仿真的逼真度和数据准确性进而提高了卫星平台与载荷设计指标分析结论的参考价值。研制人员利用SMSS可开展设计指标评估工作。不仅如此,在地面系统在轨测试的应用场景中,SMSS可支持用户完成星地对接测试、开展地面应用系统后续数据处理等环节的调试工作。
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关键词
综合自然环境
卫星平台仿真
载荷观测建模
对地遥感仿真
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职称材料
基于ERA5的快速辐射传输模式与FY-4A成像仪观测结果的偏差分析
被引量:
10
4
作者
瞿建华
张烺
+2 位作者
陆其峰
张迺强
王丁
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期911-922,共12页
2016年12月发射升空的FY-4A是中国第二代静止轨道气象卫星,该星上搭载了可提供东半球近实时高分辨率卫星观测数据的扫描辐射成像仪——AGRI (Advanced Geostationary Radiation Imager)。在其观测数据应用于大气参数反演或同化前,数据...
2016年12月发射升空的FY-4A是中国第二代静止轨道气象卫星,该星上搭载了可提供东半球近实时高分辨率卫星观测数据的扫描辐射成像仪——AGRI (Advanced Geostationary Radiation Imager)。在其观测数据应用于大气参数反演或同化前,数据偏差的定量化分析是一个必要环节。采用快速辐射传输模式RTTOV (Radiative Transfer for the TIROS Operational Vertical Sounder),基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)第5个全球再分析数据产品(ERA5)对AGRI的7个红外通道(通道08-14)进行了模拟,并利用MODIS云检测产品对模拟结果进行了晴空筛选,以期得到一些对AGRI的定量应用有价值的偏差分析结果。观测-模拟(O-B)的偏差分析结果显示:海洋和陆地上,通道10(7.1 μm)存在明显大于其他红外通道的系统性偏差,这很可能来源于ERA5在对流层中层对水汽的高估。通道08为近红外短波通道,地表反射作用影响强烈,陆地上存在较大的平均偏差,而海洋上平均偏差小于0.4 K。通道14在ERA5近地层气温偏高及定标偏差的影响下,海洋存在接近1 K的平均偏差;陆地上存在2 K左右的平均偏差。其余各红外通道在海洋和陆地上的平均偏差分别在0.6和1.3 K以下。偏差影响因子分析结果显示:地表海拔高度、观测天顶角对偏差也存在一定程度的影响;海洋上偏差分布存在季节变化可能来源于再分析资料中海表温度估算的季节性误差。
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关键词
辐射传输模式
静止轨道卫星
成像仪
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职称材料
星载降水测量雷达基于辐射计数据的模拟展宽方法研究
5
作者
瞿建华
鄢俊洁
+1 位作者
安宏达
覃平
《热带气象学报》
2025年第5期626-637,共12页
FY-3降水星搭载的降水测量雷达是我国新一代的主动降水测量载荷,能提供台风、暴雨等灾害性天气系统的监测。降水测量雷达包含K_(u)和K_(a)两个波段的观测数据,幅宽较窄但精度高。同平台所搭载的微波成像仪同样具有很好的降水测量的效果...
FY-3降水星搭载的降水测量雷达是我国新一代的主动降水测量载荷,能提供台风、暴雨等灾害性天气系统的监测。降水测量雷达包含K_(u)和K_(a)两个波段的观测数据,幅宽较窄但精度高。同平台所搭载的微波成像仪同样具有很好的降水测量的效果,其宽刈幅能够大大提高降水测量的地面覆盖率。本文研究提出了结合DNN模型的方法,通过构建微波成像仪亮温与降水测量雷达反射率因子之间的关系,模拟降水测量雷达的主要测量通道反射信号。同时,通过宽幅观测几何模拟技术,建立与微波成像仪同幅宽的观测几何特性,从而拓宽降水雷达的观测范围,最终获得与微波成像仪同幅宽的降水测量雷达模拟数据。以台风“杜苏芮”和“苏拉”为例的试验测试表明,该方法可将观测幅宽提升1.6倍(300 km提升至800 km),且在降雨区的观测拟合精度均超过85%。试验证明,该方法拟合精度高,能极大拓宽了PMR的视场范围,为降水的观测和反演提供了大量有效的数据。
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关键词
FY-3G
降水测量雷达
微波成像仪
DNN
观测几何
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职称材料
题名
FY-3D MERSI-Ⅱ影像空间信息增强与湖泊监测应用验证
被引量:
1
1
作者
苗顺霞
孙开敏
胡秀清
瞿建华
机构
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室
许健民
气象
卫星创新中心
中国气象局
国家卫星
气象
中心
中国气象局北京华云星地通科技有限公司
出处
《测绘通报》
北大核心
2025年第1期35-41,共7页
基金
国家重点研发计划(2022YFB3902900)
国家自然科学基金(42301457)
风云卫星应用先行计划2022。
文摘
国产风云三号D星中分辨率成像仪(FY-3D MERSI-Ⅱ)为生态环境监测提供了高频次、多波段、大范围的数据。MERSI-Ⅱ主要提供轨道刈幅的L1级观测产品,而地表反射率及生态参量等下游产品有限。本文开发了顾及传感器成像特性的MERSI-Ⅱ影像空间信息增强方法,充分利用了扫描成像中产生的冗余观测信息,去除Bowtie效应,在保证定量特性的前提下,实现了色调和空间的一致性,将L1级数字信号(DN)转换为几何信息完备、空间质量高的地表反射率数据。湖泊监测产品的精度和可靠性与影像空间分辨率、定位精度及成像质量等密切相关,因此以青藏高原96个湖泊监测应用为例,验证了影像空间信息增强方法的有效性。以Landsat 8陆地成像仪(OLI)水体提取结果作为真值,经本文增强处理的影像在中大型湖泊(≥550 km^(2))面积提取上的平均误差低于3.5%,中小型湖泊(<550 km^(2))提取误差均低于6.5%。综合所有样例湖泊,空间信息增强后的影像在湖泊范围监测应用中平均精度相较于常规影像提升了3.62%。
关键词
风云三号卫星
影像处理
MERSI传感器
湖泊监测
水体范围反演
Landsat
8
Keywords
Fengyun-3 satellite
image processing
MERSI sensor
lake monitoring
water area inversion
Landsat 8
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
基于自然环境模拟的预报云图仿真系统
2
作者
张鹏
鄢俊洁
张烺
张迺强
瞿建华
冉茂农
机构
中国气象局北京华云星地通科技有限公司
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第S1期126-132,共7页
文摘
预报云图仿真系统能够为用户模拟生成未来时刻的用户关心谱段的卫星观测云图。该系统通过数值天气预报建立正演所需要的大气数据场(含云微物理特性),引入FTRM快速辐射传输模式,对有云模式下各个通道的辐射能量进行模拟。预报云图系统能够为卫星应用系统工程建设提供模拟数据支持并能够为灾害性天气检测提供分析数据。经过实际数据生产与验证,生成的预报云图在云系形状和典型目标能量等级上与实际观测数据具有可比性。系统生成的预报云图具有高可用度,可作为模拟数据使用。
关键词
综合自然环境
数值天气预报
对地遥感仿真
辐射传输
Keywords
SNE(Synthetic Nature Environment)
NWP
earth observation simulation
radiation transfer
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于环境仿真的对地遥感卫星任务仿真系统
被引量:
1
3
作者
张志清
张鹏
冉茂农
机构
国家卫星
气象
中心
中国气象局北京华云星地通科技有限公司
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第S1期45-52,共8页
文摘
对地遥感卫星任务仿真系统(Satellite Mission Simulation System,SMSS)能够模拟对地遥感卫星对地遥感探测的过程,为卫星研制人员提供了卫星设计指标的分析与验证平台。应用综合自然环境建模与仿真技术提高了系统对地观测背景仿真、平台仿真、相机仿真的逼真度和数据准确性进而提高了卫星平台与载荷设计指标分析结论的参考价值。研制人员利用SMSS可开展设计指标评估工作。不仅如此,在地面系统在轨测试的应用场景中,SMSS可支持用户完成星地对接测试、开展地面应用系统后续数据处理等环节的调试工作。
关键词
综合自然环境
卫星平台仿真
载荷观测建模
对地遥感仿真
Keywords
SNE
satellite platform simulation
payload model
earth observation simulation
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
V474.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于ERA5的快速辐射传输模式与FY-4A成像仪观测结果的偏差分析
被引量:
10
4
作者
瞿建华
张烺
陆其峰
张迺强
王丁
机构
中国气象局北京华云星地通科技有限公司
中国气象局
国家卫星
气象
中心
出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期911-922,共12页
基金
国家电网公司科技项目(5216A01600VX)
文摘
2016年12月发射升空的FY-4A是中国第二代静止轨道气象卫星,该星上搭载了可提供东半球近实时高分辨率卫星观测数据的扫描辐射成像仪——AGRI (Advanced Geostationary Radiation Imager)。在其观测数据应用于大气参数反演或同化前,数据偏差的定量化分析是一个必要环节。采用快速辐射传输模式RTTOV (Radiative Transfer for the TIROS Operational Vertical Sounder),基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)第5个全球再分析数据产品(ERA5)对AGRI的7个红外通道(通道08-14)进行了模拟,并利用MODIS云检测产品对模拟结果进行了晴空筛选,以期得到一些对AGRI的定量应用有价值的偏差分析结果。观测-模拟(O-B)的偏差分析结果显示:海洋和陆地上,通道10(7.1 μm)存在明显大于其他红外通道的系统性偏差,这很可能来源于ERA5在对流层中层对水汽的高估。通道08为近红外短波通道,地表反射作用影响强烈,陆地上存在较大的平均偏差,而海洋上平均偏差小于0.4 K。通道14在ERA5近地层气温偏高及定标偏差的影响下,海洋存在接近1 K的平均偏差;陆地上存在2 K左右的平均偏差。其余各红外通道在海洋和陆地上的平均偏差分别在0.6和1.3 K以下。偏差影响因子分析结果显示:地表海拔高度、观测天顶角对偏差也存在一定程度的影响;海洋上偏差分布存在季节变化可能来源于再分析资料中海表温度估算的季节性误差。
关键词
辐射传输模式
静止轨道卫星
成像仪
Keywords
Radiative transfer model
Geostationary satellite
Radiation imager
分类号
P405 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
星载降水测量雷达基于辐射计数据的模拟展宽方法研究
5
作者
瞿建华
鄢俊洁
安宏达
覃平
机构
中国气象局北京华云星地通科技有限公司
出处
《热带气象学报》
2025年第5期626-637,共12页
基金
中国气象局智能气象观测技术重点开放实验室开放研究课题项目(ZNGC2024MS14)资助。
文摘
FY-3降水星搭载的降水测量雷达是我国新一代的主动降水测量载荷,能提供台风、暴雨等灾害性天气系统的监测。降水测量雷达包含K_(u)和K_(a)两个波段的观测数据,幅宽较窄但精度高。同平台所搭载的微波成像仪同样具有很好的降水测量的效果,其宽刈幅能够大大提高降水测量的地面覆盖率。本文研究提出了结合DNN模型的方法,通过构建微波成像仪亮温与降水测量雷达反射率因子之间的关系,模拟降水测量雷达的主要测量通道反射信号。同时,通过宽幅观测几何模拟技术,建立与微波成像仪同幅宽的观测几何特性,从而拓宽降水雷达的观测范围,最终获得与微波成像仪同幅宽的降水测量雷达模拟数据。以台风“杜苏芮”和“苏拉”为例的试验测试表明,该方法可将观测幅宽提升1.6倍(300 km提升至800 km),且在降雨区的观测拟合精度均超过85%。试验证明,该方法拟合精度高,能极大拓宽了PMR的视场范围,为降水的观测和反演提供了大量有效的数据。
关键词
FY-3G
降水测量雷达
微波成像仪
DNN
观测几何
Keywords
FY-3G
precipitation measurement radar(PMR)
the microwave imager on FY3G(MERI-RM)
DNN
observation geometry
分类号
P405 [天文地球]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
FY-3D MERSI-Ⅱ影像空间信息增强与湖泊监测应用验证
苗顺霞
孙开敏
胡秀清
瞿建华
《测绘通报》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
基于自然环境模拟的预报云图仿真系统
张鹏
鄢俊洁
张烺
张迺强
瞿建华
冉茂农
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
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职称材料
3
基于环境仿真的对地遥感卫星任务仿真系统
张志清
张鹏
冉茂农
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
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职称材料
4
基于ERA5的快速辐射传输模式与FY-4A成像仪观测结果的偏差分析
瞿建华
张烺
陆其峰
张迺强
王丁
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
10
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职称材料
5
星载降水测量雷达基于辐射计数据的模拟展宽方法研究
瞿建华
鄢俊洁
安宏达
覃平
《热带气象学报》
2025
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