FY_3号气象卫星的热红外数据同化方法研究.pdf

遥感信息 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　遥感应用 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2008. 6 F Y3 号气象卫星的热红外数据同化方法研究 ①, ② ① ③ ④ 谢惠慧 ,姜小光 ,尹球 ,唐伯惠 ( ① 中国科学院光电研究院 ,北京 100 190 ; ② 中国科学院研究生院 ,北京 100 190 ; ③ 中国科学院遥感应用研究所 ,北京 100 10 1 ; ④ 中国科学院地理科学与资源研究所 ,北京 100 10 1) 　　 摘要 :针对 F Y3 传感器 :扫描辐射计 、中分辨率成像光谱仪和红外分光计的热红外通道 ,根据辐射传输理论 以及地表温度反演信息的一致性 ,利用大气辐射传输模拟软件 MOD TRAN4 进行数据模拟和数据同化方法研究 。 结果表明,这三个传感器热红外数据具有显著的线性相关关系 ;对于扫描辐射计 、红外分光计分别向中分辨率成 像仪的数据同化模型 ,当改变观测角 ,模型回归系数之和总是约为 1. 0 ;扫描辐射计和红外分光计的误差分别为 ( ) 0 . 4 K 和 0 . 15 K 300 K 时 。 关键字 :热红外 ;波谱响应函数 ;数据同化 中图分类号 : TP75 1 　　文章标识码 :A 　　文章编号 : 1000 - 3 177 (2008) 100 - 0028 - 04 合应用 ,甚至达到 1 + 1 2 的效果 。 1 　引　言 多传感器的数据同化研究可从三个角度展开 : F Y3 号气象卫星是我国正在研制的第二代极 一是基于传感器和卫星平台性能参数的数据同化 , 轨气象卫星系列 ,为了实现全球 、全天候 、多光谱三 分别从几何同化 、通道配准及辐射同化这三方面进 维定量探测的应用 目标 ,F Y3 搭载了多种对地观测 行 ;二是从遥感数据本身出发 ,研究遥感数据样本的 传感器 。由于传感器设计的性能参数的差异 ,不同 采集规则以及数据样本的几何同化 、通道配准及辐 的瞬时视场 、扫描方式 、采样速率及地面空间分辨率 射同化方法 ;三是从遥感反演信息一致性的角度研 都将引起同一时刻不同传感器不同通道所观测到的 究数据同化 ,其基本思路是利用大气辐射传输模型 目标的差异 。而且 , 由于不同传感器通道的波谱响 MOD TRAN 4 进行辐射正演模拟 ,输入充分的大气 应函数的差异 、光谱及辐射定标误差的存在 ,传感器 及地表数据 ,输出传感器通道接收到的大气顶部的 测量的辐射能量值也会有很大不同[ 1 ] 。对于这些不 辐射值 ,然后对这些数据进行统计回归分析 ,建立不 同的数据 ,数据同化是要研究适当的方法或模型以 同热红外通道的数据同化模型 。本文则是从第三个 改善数据的综合应用效果 。F Y3 系列第一颗星即 角度进行研究的。 将升空 ,为了给将来的数据应用提供技术支持 ,数据 FY3 卫星 的轨道高度为 850km , 轨道倾角为 ( 同化方法的研究显得尤为迫切 。 9879°,三个传感器 扫描辐射计、红外分光计和中分辨率 ) ( ) 成像光谱仪