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  • 【论文】 基于MODIS的中红外全球背景辐射数据生成方法研究

    作者:叶昱含 关键词:图像模拟 ; 中红外波段 ; 光谱相关性 ; 全球数据合成 ; 背景辐射数据 机构:东华理工大学 ; 东华理工大学 年份:2018
    摘要:随着科学技术的迅猛发展,开展全球大尺度变化监测、特性分析的科学研究越来越多,因此对于全球范围背景辐射数据的需求也逐渐增大。MODIS产品以其高时序、大幅宽、全谱段的成像能力,成为全球大尺度研究的主要数据源。其中,中红外波段对林火等高温目标识别度较高,在火灾监测等领域具有重要的应用价值;此外,飞机导弹等飞行器在运行过程中,喷射的尾焰燃烧物在中红外吸收通道表现出较强的辐射特性,从而可利用中红外通道进行目标侦查与跟踪。但上述通道中因受大气分子的强吸收,使得背景辐射信号难以穿过大气层到达遥感器,因此该波段的背景辐射特性数据难以获取,往往需要通过图像模拟技术获得中红外吸收通道的背景辐射数据。针对中红外波段难以获得全通道连续背景辐射数据的问题,本文以MODIS数据产品为基础,开展了中红外波段全球背景辐射数据生成方法研究,最终生成全通道连续的地表发射率数据以及地表温度数据,具体内容如下:1、面向中红外波段发射率数据生成,开展可见短波红外波段全球地表反射率(Land Surface Reflection,LSR)以及中红外波段全球发射率数据的合成工作。解决MODIS数据在获取时,因受云、深海等因素影响,较常出现无效像元或数据缺失的问题。2、为实现中红外波段2.5-5μm全通道连续背景辐射数据生成,基于遥感图像邻近通道光谱具有相关性的特点,以MODIS短波红外波段反射率数据以及中红外波段发射率数据为基础,首先开展数据源通道的选择,并建立样本地物光谱数据库。其次,对数据源通道与目标通道之间的相关性进行分析,在此基础上构建目标通道地表发射率数据转换模型,并对模型进行精度分析。最终实现全球大尺度中红外波段全通道连续发射辐射图像的生成。基于本文方法生成的发射率模型,除2.7μm处的相对平均误差为9.6%外,其他目标通道模型误差均小于5%。3、在生成中红外通道地表发射率数据基础上,合成全球地表温度数据。针对MODIS陆表温度(Land Surface Temperature,LST)产品和海表温度(Sea SurfaceTemperature,SST)产品,首先开展数据中无效像元的修复,进而实现陆表温度数据和海表温度数据属性统一化,并提出全球大尺度数据合成的流程与方法,最终形成全球地表温度数据。分析合成后的全球背景辐射数据发现,一方面基于本文方法可较大程度修复数据无效以及缺失问题,并且实现全流程自动化大尺度数据生成,为全球大尺度的相关研究奠定了良好的数据基础;另一方面本文基于光谱相关性建立发射率转换模型,具有较好的模拟精度,有效解决中红外波段全通道地表辐射数据难以获取的难题,为中红外波段的图像模拟与载荷研制等应用提供理论支撑。
  • 【期刊】 基于两天MODIS数据的气溶胶光学厚度反演

    刊名:南京师大学报:自然科学版 作者:戴燃坡[1] ; 谢勇[2] ; 马青玉[1] 关键词:MODIS 表观反射率 气溶胶 光学厚度 机构:南京师范大学物理科学与技术学院 ; 南京师范大学物理科学与技术学院 年份:2016
    摘要:气溶胶光学厚度(AOD)的反演对研究大气污染和人类活动的环境影响具有重要意义.利用连续两天的Terra/MODIS影像,依据0.47、0.55、0.66、0.86μm 4个通道的表观反射率与AOD在大气辐射传输中的关系,构造闭合的非线性方程组,通过求解方程组反演得到两天的AOD值,并与MODIS业务化的AOD数据及AERONET地基太阳光度计观测值进行对比.发现该算法的反演结果与地基观测值的相对误差在30%以内,同时也对反演的气溶胶波长指数及浊度系数等和地基观测情况进行了对比与讨论,证实反演结果与地基观测具有较好的一致性.这种基于两天MODIS数据的气溶胶反演是利用多幅卫星影像来反演气溶胶光学厚度的一次有效尝试,反演得到AOD值对环境污染监测有效补充.
  • 【专利】 面向MODIS 林火探测的亮温预测方法和系统

    作者:宫阿都 ; 李静 ; 陈艳玲 ; 王静梅 ; 曾婷婷 年份:2017
    摘要:本发明涉及一种面向MODIS林火探测的亮温预测方法,包括步骤A:接收设定区域和时间的MODIS数据;步骤B:处理MODIS数据;步骤C:计算亮温。通过本发明的方法,能有效提高像元亮温的预测精度,能进一步提高相对火点的判别精度,提高火点判对率。
  • 【期刊】 基于MODIS与GLDAS数据的湟水河流域土壤水反演

    刊名:世界地质 作者:孙茂军 ; 李霞 ; 李小刚 ; 谢小伟 关键词:MODIS ; GLDAS ; 表观热惯量 ; 土壤水 ; 反演 ; 湟水河 机构:青海省第一测绘院 ; 青海省第一测绘院 ; 武汉大学测绘学院 年份:2019
    摘要:表观热惯量土壤水反演适用于植被覆盖度较低的区域。利用MODIS数据反演的表观热惯量,联合GLDAS数据反演了湟水河流域2014—2016年土壤水的时空变化,对比分析了土壤水和降水量的关系。结果表明,湟水河流域表层土壤水基本上在17~19 mm范围内波动,其整体变化表现为上升的趋势。流域的东南部表层土壤水含量相对较高,西北部的表层土壤水含量相对较低,降水是引起表层土壤水含量周期性变化的主要原因。
  • 【期刊】 MODIS数据在浒苔遥感监测中的应用能力评价

    刊名:遥感信息 作者:史正 ; 苏庆华 ; 高涛 ; 张荣刚 ; 孙林 关键词:浒苔 ; 信息提取 ; 统计分析 机构:山东科技大学测绘科学与工程学院 ; 山东科技大学测绘科学与工程学院 ; 山东科技大学测绘科学与工程学院 ; 曲阜师范大学地理与旅游学院 ; 航天五院503所 ; 水利部黄河水利委员会 年份:2017
    摘要:鉴于MODIS数据空间分辨率较低,混合像元效应影响显著导致的浒苔面积提取具有较大不确定性的问题,在对浒苔以及海水光谱信息分析的基础上,提出了基于归一化植被指数的浒苔面积提取方法,然后选取山东半岛周边海域作为研究区域,以空间分辨率较高的Landsat-8OLI卫星影像提取的浒苔信息为基准,与准同步MODIS卫星影像提取的结果进行比较,来评价MODIS数据在浒苔遥感检测中的应用能力.结果表明:1)MODIS影像容易漏提面积小、分布离散的浒苔,而对面积大、分布集中的浒苔存在面积夸大的问题;2)MODIS数据识别出浒苔的概率随着MODIS像元内浒苔所占面积比的增加而快速增加,当单个MODIS像元内的浒苔面积比为75%时,有50%的浒苔像元被识别出来.
  • 【期刊】 基于MODIS的青海草原产草量及载畜平衡估算

    刊名:草业科学 作者:刘建红 ; 黄鑫 ; 何旭洋 ; 申克建 关键词:MODIS ; 青海 ; 产草量估算 ; 载畜平衡评价 ; 遥感 ; 时间序列 ; 草地类型 机构:西北大学陕西省地表系统与环境承载力重点实验室 ; 西北大学陕西省地表系统与环境承载力重点实验室 ; 西北大学城市与环境学院 ; 青海省农牧业遥感中心 ; 农业部规划设计研究院 年份:2018
    摘要:为了科学合理地利用、管理草地,及时准确掌握草原产草量信息和载畜平衡状况,对保障草原的可持续发展具有重要意义。本研究利用2016年5-9月青海的MODIS NDVI、EVI数据和地面调查数据,按草地类型分别建立可食草鲜草产量的估算模型,通过比较基于NDVI和EVI建立的不同产草量估算模型的精度,选出了各类型草地的最优估产模型。在此基础上,计算了不同类型草地的干草产量,并结合畜牧业统计数据估算了青海牧区和半牧区各县(市)的载畜平衡情况。结果表明,1)基于NDVI的可食鲜草产量估算模型精度普遍高于基于EVI的模型,但各类型草地的最优估算模型不同。2)2016年青海省草原干草总产量空间分布差异明显,干草单产在1 200kg·hm-2以上的草地主要分布在东部的禾草草原和高寒草原,干草单产在300kg·hm-2以下的草地主要分布于北部的高寒荒漠以及西部的盐生草甸和高寒草原。对总产草量贡献最大的为高寒草甸,占70.35%。3)2016年青海省29个半牧区和牧区的县(市)中,有21个县(市)为载畜平衡或载畜不足,8个县(市)为超载,并且载畜平衡状况与存栏牲畜密度具有较好的对应关系。
  • 【期刊】 基于MODIS的青藏高原逐日无云积雪产品算法

    刊名:冰川冻土 作者:邱玉宝 ; 张欢 ; 除多 ; 张雪成 ; 于小淇 ; 郑照军 关键词:MODIS ; 青藏高原 ; 积雪遥感 ; 去云算法 ; 逐日无云雪盖产品 机构:中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室 ; 北京旋极伏羲大数据技术有限公司 ; 西藏高原大气环境科学研究所 ; 西安科技大学 ; 中国气象局国家卫星中心 年份:2017
    摘要:青藏高原积雪对高亚洲地区水和能量循环起着重要的反馈和调节作用,其变化影响着融雪性河流流量,对下游水资源和经济活动具有重要影响。中分辨率成像光谱仪(MODIS)具有较高的时空分辨率,被广泛应用于积雪遥感动态监测,然而光学遥感积雪受云层影响严重,且青藏高原地区水汽分布不均,局地对流活跃,积雪的赋存时间变化快,这给高原地区逐日积雪监测及其气候学制图带来挑战。在考虑青藏高原地形和积雪分布特征情况下,结合现有的云覆盖下积雪判别算法,采用8个不同方法的组合,逐步实现MODIS逐日无云积雪算法。选取2009年10月1日-2011年4月30日两个积雪季为研究期,并采用145个地面台站观测雪深数据对去云算法各步骤过程开展精度验证,结果表明:当积雪深度>3 cm时,逐日无云积雪产品总分类精度达到96.6%,积雪分类精度达83%,积雪判对概率(召回率)达到89.0%,算法可实现青藏高原地区逐日无云积雪动态监测和积雪覆盖气候学数据重建,对高亚洲地区的水、生态和灾害等全球环境变化影响研究具有重要的意义。
  • 【期刊】 MODIS蒸散模型在攀西烟区的适用性验证

    刊名:中国烟草学报 作者:徐同庆;徐宜民;王程栋;周立新;王松峰;王树声;陶健; 关键词:MODIS-ET模型;;蒸散;;通量观测;;攀西烟区 机构:中国农业科学院烟草研究所 ; 中国农业科学院烟草研究所 ; 中国农业科学院研究生院 ; 湖南中烟工业有限责任公司 年份:2017
    摘要:准确估算区域生态系统蒸散量(ET),对研究区域水资源利用时空变化特征、评估气候变化的影响具有重要意义。基于2016年1~10月MODIS遥感数据,利用MODIS蒸散量估算模型,结合气象数据对攀西烟区典型烟田生态系统ET进行模拟,并根据田间通量观测数据对模型模拟结果进行精度检验和参数化调整,以验证和提高MODIS蒸散量模型在攀西烟区的适用性。结果表明:采用默认参数的MODIS蒸散量模型模拟值比实测值偏小12.8%,效率系数为0.767,且在烤烟生育期前期(DOY105~161)平均相对误差较大。依据田间通量观测数据,对模型中叶片边界层阻抗和叶面积指数(LAI)进行参数化后,ET模拟值与实测值动态曲线非常一致,一元线性回归斜率为0.997,决定系数R2为0.835,效率系数为0.808。经独立性验证,参数校正后的MODIS蒸散量模型在研究区具有较好的适用性,为进一步利用该模型对攀西及西南烟区烟田水热收支平衡研究提供理论依据与数据支持。
  • 【期刊】 基于MODIS的广西桂中岩溶区干旱遥感监测研究

    刊名:科技经济市场 作者:肖飞鹏 关键词:MODIS ; 岩溶地区 ; 干旱遥感监测 ; 旱情评价 ; 广西 机构:广西水利水电职业技术学院 ; 广西水利水电职业技术学院 年份:2017
    摘要:本研究以广西典型桂中岩溶地区为研究对象,利用的基本模型包括植被状态指数、温度条件指数、干旱遥感监测指数,利用的数据产品包括MODIS植被指数产品、MODIS地表温度产品、气象站点数据等,对广西桂中岩溶区干旱进行遥感监测,归纳岩溶地区干旱分布和规律。结果显示:时空变化情况能够通过干旱遥感监测模型反映出来,该模式主要是利用温度条件指数和植被状态指数建立而成的,它是一个十分有效的旱情监测评价指标,对于广西异域地质地貌环境来说,能够将其干旱时空变化特征准确反映,且在广西岩溶区中,能够有效监测其大范围的干旱状况。
  • 【期刊】 基于TM和MODIS的滇中云南松反射光谱特征分析

    刊名:软件 作者:蔡健玲 ; 朱大明 ; 陈璐 关键词:MODIS ; TM ; 云南松 ; 光谱特征 机构:昆明理工大学国土资源工程学院 ; 昆明理工大学国土资源工程学院 年份:2018
    摘要:本文利用ArcGIS、ERDAS以及ENVI软件,以林业调查获取的2007年云南松样地一类清查结果为基础数据,基于多源遥感数据,TM和MODIS数据等,对滇中地区优势树种云南松,进行不同郁闭度等级和坡向的植被指数特征、林学特征及光谱特征提取、分析和研究,为丰富植被遥感光谱研究提供了较大的参考,具有一定意义的现实价值。
  • 【期刊】 基于MODIS数据的东江流域云干扰时空特征分析

    刊名:国土资源遥感 作者:彭秋志 ; 秦国玲 ; 吕乐婷 ; 吴亚玲 关键词:MODIS ; 东江流域 ; 云标记 ; 云干扰 机构:[1]昆明理工大学国土资源工程学院 ; [1]昆明理工大学国土资源工程学院 ; [2]辽宁师范大学城市与环境学院 年份:2018
    摘要:为在更高精度水平上分析植被指数时空变化特征,增强去云降噪环节的针对性和科学性,以东江流域2001—2015年间MOD13Q1产品中的云标记信息为数据源,利用地理信息系统空间分析方法,分别从云干扰概率及其空间分布、云干扰像元消除率及其空间分布和云干扰持续时长季节差异3个方面分析了东江流域云干扰时空特征。结果表明,该流域整体云干扰概率随合成时段加长而迅速降低;新增云干扰像元消除率随合成时段加长而先增加后减少;空间上南部城市化区域的云干扰持续时段相对更长,时间上夏季和春季的云干扰持续时段相对更长。该研究结果可为优选或开发更具时空适应性的植被指数时间序列数据去云降噪方法提供科学依据。
  • 【期刊】 基于MODIS影像的森林类型决策树分类方法研究

    刊名:中南林业科技大学学报 作者:吴梓尚 ; 林辉 ; 孙华 ; 林欣 关键词:遥感 ; 影像 ; 分类 ; 决策树 机构:中南林业科技大学林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室 ; 中南林业科技大学林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室 ; 中国地质大学信息工程学院 年份:2017
    摘要:以4种MODIS时序数据为基础,以湖北省为研究区,开展区域森林类型快速提取的分类方法研究.将湖北省的森林植被划分为针叶林、阔叶林、混交林、竹林、灌木林和非林地6种地类,通过分析不同森林类型一年内的生长差异,根据各植被指数的均值建立了研究区各森林类型的分类参数,选取2010年MODIS数据产品NDVI第10期、NDVI第12期、NDVI第15期、EVI第10期、LAI第16期、LAI第17期数据,建立了针叶林、阔叶林、混交林、竹林、灌木林、非林地的决策树分类模型,并对研究区进行了分类.结果表明:植被指数均值曲线具有一定的区域地类代表性,分类参数对不同森林类型具有较强的分异性;将分类结果与第八次全国森林资源清查结果相比较,森林类型分类总体精度为85.45%,KAPPA系数为0.770 1,效果较好,说明通过MODIS数据进行区域的森林类型提取是可行的.
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