多样地表和大气状况下的MODIS数据云检测

       摘要: 云覆盖作为天气和气候变化的一个重要因子,对地表-大气能量平衡和水循环有着重要的影响,因此,快速、准确地利用卫星遥感技术检测云覆盖具有重要的实用价值和科学意义.利用卫星遥感数据,尤其是常用的Moderate Resolution Imaging Spcctroradiometer (MODIS)影像数据,因其具有较高的光谱和时间分辨率,以及2330 km扫描幅宽,为大范围实时、准确地进行云检测提供了可能.目前,基于MODIS数据发展了大量的云检测方法,但因地表类型的多样性和大气状况(如空气污染和沙尘事件等)的复杂性,目前已有的云检测方法,检测精度通常具有较大的不确定性,且针对不同地表和大气状况缺乏普适性,同时也缺乏对检测精度的定量化评估.因此,本文首先比较了常用的3种云检测算法,并基于前人经验提出了两种改进方法(方法4和方法5),首先区分出云和冰雹,摒弃了不稳定的亮温波段,两种算法均适用于复杂地表和大气状况的云检测算法.结果显示,方法5可以较好地应用于基于MODIS数据的云检测,总体精度达92.6士7%,改进了现有基于MODIS数据的云检测算法;方法4平均总体精度82.9±13%,虽然精度相对较低,但云残留少,适合作为对云敏感度高的研究工作的云检测方法.

作者:
吕明明 韩立建 田淑芳 周伟奇 李伟峰 钱雨果
单位:
中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京,100083
出处:
《遥感学报》
刊期:
2016年第20卷第6期
基金:
国家自然科学基金

多样地表和大气状况下的MODIS数据云检测

摘要:云覆盖作为天气和气候变化的一个重要因子,对地表-大气能量平衡和水循环有着重要的影响,因此,快速、准确地利用卫星遥感技术检测云覆盖具有重要的实用价值和科学意义.利用卫星遥感数据,尤其是常用的Moderate Resolution Imaging Spcctroradiometer (MODIS)影像数据,因其具有较高的光谱和时间分辨率,以及2330 km扫描幅宽,为大范围实时、准确地进行云检测提供了可能.目前,基于MODIS数据发展了大量的云检测方法,但因地表类型的多样性和大气状况(如空气污染和沙尘事件等)的复杂性,目前已有的云检测方法,检测精度通常具有较大的不确定性,且针对不同地表和大气状况缺乏普适性,同时也缺乏对检测精度的定量化评估.因此,本文首先比较了常用的3种云检测算法,并基于前人经验提出了两种改进方法(方法4和方法5),首先区分出云和冰雹,摒弃了不稳定的亮温波段,两种算法均适用于复杂地表和大气状况的云检测算法.结果显示,方法5可以较好地应用于基于MODIS数据的云检测,总体精度达92.6士7%,改进了现有基于MODIS数据的云检测算法;方法4平均总体精度82.9±13%,虽然精度相对较低,但云残留少,适合作为对云敏感度高的研究工作的云检测方法.

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