海冰密集度是描述海冰特征的重要参数,准确获取海冰密集度对研究全球气候变化具有重要意义。针对北极夏季海冰密集度反演精度较低的问题,本文通过对微波辐射传输模型中的海冰发射率和初始海冰密集度进行优化估算,改善了微波辐射传输模...海冰密集度是描述海冰特征的重要参数,准确获取海冰密集度对研究全球气候变化具有重要意义。针对北极夏季海冰密集度反演精度较低的问题,本文通过对微波辐射传输模型中的海冰发射率和初始海冰密集度进行优化估算,改善了微波辐射传输模型对夏季观测亮温的大气校正效果,从而优化被动微波海冰密集度的反演结果,本研究采用2019年6—9月的FY-3D/MWRI亮温数据,分别利用优化前和优化后的ASI2算法(ASI2和ASI2E),结合固定系点(FTP)与动态系点(DTP),分别获得了4套夏季北极海冰密集度数据(ASI2-FTP、ASI2-DTP、ASI2E-FTP、ASI2E-DTP),并利用14景MODIS影像对结果进行了精度验证。研究结果表明,本研究提出的优化方法可有效提高北极夏季海冰密集度的反演精度,其中该优化方法对基于固定系点的反演改进尤为明显,其优化后的均方根误差(root mean square error,ERMSE)由21.9%减小到15.43%,偏差(bias,|B_(bias)|)由-12.40%下降到-6.01%。4种反演方法中,基于动态系点的算法优化后(ASI2E-DTP)表现尤为明显,其E_(RMSE)和B_(bias)分别为14.33%和-4.53%。展开更多
近二十年,GRACE/GRACE-FO实现了对地球时变重力场的连续监测.但受单极轨轨道配置、背景模型误差和载荷精度的限制,其时空分辨率和观测精度不足以探测短时间、小尺度的质量变化信号.以欧空局MAGIC(Mass Change and Geoscience Internatio...近二十年,GRACE/GRACE-FO实现了对地球时变重力场的连续监测.但受单极轨轨道配置、背景模型误差和载荷精度的限制,其时空分辨率和观测精度不足以探测短时间、小尺度的质量变化信号.以欧空局MAGIC(Mass Change and Geoscience International Constellation)和中山大学“天琴计划”为代表的下一代重力计划将通过多对卫星星座和新一代高精度载荷来提高时变重力场反演精度.考虑到未来多项卫星重力计划和当前GRACE-FO、中国重力卫星同期观测的可能,本文基于动力学方法对双极轨、Bender、极轨+Bender和双Bender四种星座构型进行了闭环仿真模拟,并对其月尺度解和1~3天短周期解进行评估.结果表明:(1)相较于单极轨,双极轨、Bender、极轨+Bender和双Bender四种星座的月尺度时变重力场恢复精度分别提高了30.7%、85.7%、85.9%和89.5%.(2)多对卫星星座能够恢复高空间分辨率的短周期时变重力场解,且在时间序列中能够保留地球物理信号的高频部分.其中双Bender能够恢复40阶的1天解时变重力场,极轨+Bender能够恢复40阶的2天解时变重力场,Bender能够恢复40阶的3天解时变重力场.展开更多
文摘海冰密集度是描述海冰特征的重要参数,准确获取海冰密集度对研究全球气候变化具有重要意义。针对北极夏季海冰密集度反演精度较低的问题,本文通过对微波辐射传输模型中的海冰发射率和初始海冰密集度进行优化估算,改善了微波辐射传输模型对夏季观测亮温的大气校正效果,从而优化被动微波海冰密集度的反演结果,本研究采用2019年6—9月的FY-3D/MWRI亮温数据,分别利用优化前和优化后的ASI2算法(ASI2和ASI2E),结合固定系点(FTP)与动态系点(DTP),分别获得了4套夏季北极海冰密集度数据(ASI2-FTP、ASI2-DTP、ASI2E-FTP、ASI2E-DTP),并利用14景MODIS影像对结果进行了精度验证。研究结果表明,本研究提出的优化方法可有效提高北极夏季海冰密集度的反演精度,其中该优化方法对基于固定系点的反演改进尤为明显,其优化后的均方根误差(root mean square error,ERMSE)由21.9%减小到15.43%,偏差(bias,|B_(bias)|)由-12.40%下降到-6.01%。4种反演方法中,基于动态系点的算法优化后(ASI2E-DTP)表现尤为明显,其E_(RMSE)和B_(bias)分别为14.33%和-4.53%。
文摘近二十年,GRACE/GRACE-FO实现了对地球时变重力场的连续监测.但受单极轨轨道配置、背景模型误差和载荷精度的限制,其时空分辨率和观测精度不足以探测短时间、小尺度的质量变化信号.以欧空局MAGIC(Mass Change and Geoscience International Constellation)和中山大学“天琴计划”为代表的下一代重力计划将通过多对卫星星座和新一代高精度载荷来提高时变重力场反演精度.考虑到未来多项卫星重力计划和当前GRACE-FO、中国重力卫星同期观测的可能,本文基于动力学方法对双极轨、Bender、极轨+Bender和双Bender四种星座构型进行了闭环仿真模拟,并对其月尺度解和1~3天短周期解进行评估.结果表明:(1)相较于单极轨,双极轨、Bender、极轨+Bender和双Bender四种星座的月尺度时变重力场恢复精度分别提高了30.7%、85.7%、85.9%和89.5%.(2)多对卫星星座能够恢复高空间分辨率的短周期时变重力场解,且在时间序列中能够保留地球物理信号的高频部分.其中双Bender能够恢复40阶的1天解时变重力场,极轨+Bender能够恢复40阶的2天解时变重力场,Bender能够恢复40阶的3天解时变重力场.
