基于Himawari-8卫星的光合有效辐射遥感反演方法构建

发布时间：2023-05-28 07:24

　　光合有效辐射(PAR)是指400-700nm之间的太阳辐射,会直接影响植被光合作用,对全球碳水循环有重要影响。目前针对卫星的光合有效辐射估算主要有参数经验模型、查找表估算、随机森林以及新兴的人工神经网络方法等。这些方法除了使用卫星观测的表观反射率数据之外,还需要一定其他的辅助数据支持,这加大了估算光合有效辐射的不确定性。Himawari-8是新一代静止卫星,时间分辨率可高达到10分钟,对获取高时间分辨率的光合有效辐射提供了数据条件。于是,本文基于Himawari-8卫星数据提出最优化算法,仅仅根据Himawari-8的表观反射率数据反演得到光合有效辐射。首先采用E-FAST敏感性分析方法对SBDART辐射传输模型做敏感性分析,并利用地面站点观测值对该模型的模拟精度进行验证,然后利用最优化方法创建代价函数反演得到PAR。并根据新疆阜康和北沙窝两个地面实测站点的数据对本文的算法结果进行精度验证,以及和Himawari-8 PAR产品数据进行精度对比,分别从PAR的日变化和日均值变化上对最优化查找表算法和最优化直接方法的精度进行验证分析。最后根据最优化查找表算法计算中国部分区域的光合有效辐射...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 背景和意义
    1.2 国内外研究现状和进展
        1.2.1 PAR国内外研究现状
        1.2.2 现有的PAR卫星产品
        1.2.3 存在的不足
    1.3 研究目标、内容和技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
        1.3.4 论文组织和结构
    1.4 本章小结
2 实验数据与研究区域
    2.1 实验数据
        2.1.1 Himawari-8 卫星数据
        2.1.2 Himawari-8 卫星PAR产品
        2.1.3 MODIS卫星产品数据
        2.1.4 模型精度验证数据
        2.1.5 PAR反演结果验证数据
    2.2 研究区域
3 大气辐射传输模型精度验证
    3.1 SBDART辐射传输模型
    3.2 模型的精度验证
    3.3 模型参数敏感性分析
    3.4 本章小结
4 PAR反演方法构建
    4.1 代价函数的创建
    4.2 最优化方法PAR间接估算
    4.3 最优化方法PAR直接估算
    4.4 PAR估算结果精度及影响因素分析
        4.4.1 最优化方法查找表估算精度
            4.4.1.1 日变化
            4.4.1.2 日均值的月变化
        4.4.2 最优化方法直接估算精度
            4.4.2.1 日变化
            4.4.2.2 日均值的月变化
        4.4.3 云对PAR反演误差影响
    4.5 本章小结
5 中国部分地区PAR的时空变化
    5.1 Optimal PAR空间变化
    5.2 Himawari-8 PAR月均值变化
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 不足与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3824205