FY-3B/C微波成像儀資料定位、交叉校準(zhǔn)和液態(tài)水路徑反演研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-05 11:18
我國極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號B星和C星（FY-3B/C）構(gòu)成上、下午組網(wǎng)觀測,能夠提供一天四次的全球觀測。搭載在FY-3B/C上的微波成像儀（Microwave Radiation Imager,MWRI）具有10.65、18.7、23.8、36.5和89 GHz五個(gè)頻率,其觀測亮溫和反演產(chǎn)品對臺風(fēng)等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測和數(shù)值預(yù)報(bào)都具有重要意義。衛(wèi)星微波成像儀資料的有效應(yīng)用依賴地理定位精度、偏差訂正和云反演產(chǎn)品。本研究首先針對MWRI資料存在的地理定位誤差,建立了定位誤差估計(jì)與訂正系統(tǒng)。然后,以熱帶測雨衛(wèi)星（TRMM）微波成像儀（TMI）觀測亮溫為基準(zhǔn),利用雙差法,對FY-3B/C MWRI進(jìn)行交叉校準(zhǔn),得到偏差特性一致的資料。最后,將經(jīng)過定位誤差訂正和交叉校準(zhǔn)后的資料應(yīng)用于洋面云液態(tài)水路徑（LWP）反演及其日變化研究,通過加入低頻通道（10.65 GHz）觀測亮溫,發(fā)展了適用于觀測不同強(qiáng)度的洋面云中液態(tài)水路徑的多通道反演算法,并展示了 MWRI反演得到的臺風(fēng)中LWP的結(jié)構(gòu),也驗(yàn)證了由FY-3B/C MWRI得到的熱帶云液態(tài)水路徑日變化特征與TMI得到的結(jié)果一致。文章主要內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）...
【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】：141 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
圖２．１?ＦＹ－３Ｂ／Ｃ?ＭＷＲ１掃描幾何、星下點(diǎn)位置、掃描角以及一條降軌掃描線上在１０．６５?ＧＨｚ的３２個(gè)??視場分布示意圖（間隔８個(gè)視場取一個(gè)）
體坐標(biāo)系到軌道坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換；４）軌道坐標(biāo)系到地心慣性坐標(biāo)系（ＥＣＩ）轉(zhuǎn)換；５）地心??旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系到地心旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（ＥＣＲ或ＥＣＥＦ）轉(zhuǎn)換；６）地心旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系到大地測量??坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。ＭＷＲＩ地理定位算法流程如圖２．２。鑒于目前還沒有關(guān)于ＭＷＲＩ定位算法??１４??
主反射鏡同樣用來反射來自地球場景的輻射，熱源反射鏡和冷空反射鏡分別用來反??射來自于熱源的輻射和來自于冷空的輻射。與國外其它儀器不同的是，熱源和冷空的輻??射需要通過主反射鏡反射后到達(dá)天線，如圖２．３所示。??Ｔ（０，＜ｐ）?＼?；?Ｔｉａ??Ｃ?ｍａｉｎ－ｒｅｆｔｅｃｔｏｒ??／Ｖ，??Ｔｎ￣＾?Ｔｈ、￣￣?Ａ．?ｈｏｔ－ｌｏａｄ??圖２．３?ＭＷＲＩ天線定標(biāo)系統(tǒng)示意圖（引自Ｙａｎｇ等，２０１１）。??由于熱源輻射和冷空輻射沒有經(jīng)過同一光路到達(dá)饋源，定標(biāo)過程中必須考慮熱反射??鏡和冷空反射鏡自身的損耗。因此，衛(wèi)星發(fā)射前必須在實(shí)驗(yàn)室測定出它們的反射率（Ｙａｎｇ??等，２０１１），并且在軌實(shí)時(shí)監(jiān)測它們的溫度。ＭＷＲＩ儀器在衛(wèi)星上的位置及其觀測幾何，??會導(dǎo)致熱源輻射、主反射鏡受到來自于地球輻射的尾瓣影響和熱源尾瓣的影響（圖２．３?）。??ＭＷＲＩ定標(biāo)系統(tǒng)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使得在定標(biāo)過程中各種原因?qū)е碌念~外輻射都能夠得以消??除。??Ｙａｎｇ等（２０１１）綜合考慮各種因素對定標(biāo)結(jié)果的影響
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]晨昏軌道微波溫度計(jì)資料同化對降水定量預(yù)報(bào)的影響及其對三軌衛(wèi)星系統(tǒng)的意義[J]. 鄒曉蕾,秦正坤,翁富忠. 大氣科學(xué). 2016(01)
[2]風(fēng)云三號微波成像儀定標(biāo)精度評價(jià)及業(yè)務(wù)產(chǎn)品介紹[J]. 楊虎,李小青,游然,武勝利. 氣象科技進(jìn)展. 2013(04)
[3]風(fēng)云三號衛(wèi)星微波成像儀在軌性能穩(wěn)定性分析[J]. 喬木,楊虎,何嘉愷,呂利清. 遙感學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]修正安裝矩陣提高FY-3B/MERSI的地理定位精度[J]. 吳榮華,楊忠東,關(guān)敏,李翔翔. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2012(10)
[5]利用風(fēng)云三號微波成像儀資料遙感“桑達(dá)”臺風(fēng)降雨云結(jié)構(gòu)[J]. 李小青,楊虎,游然,趙鳳生,喬延利. 地球物理學(xué)報(bào). 2012(09)
[6]RTTOV和CRTM對“羅莎”臺風(fēng)衛(wèi)星微波觀測的模擬研究與比較[J]. 劉碩松,董佩明,韓威,張文軍. 氣象學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]FY-3微波成像儀遙感圖像地理定位方法研究[J]. 關(guān)敏,楊忠東. 遙感學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]熱帶測雨衛(wèi)星TMI探測結(jié)果對非降水云液態(tài)水路徑的反演方案研究[J]. 王雨,傅云飛,劉國勝. 氣象學(xué)報(bào). 2006(04)
[9]用TRMM衛(wèi)星微波成像儀遙感云中液態(tài)水[J]. 姚展予,李萬彪,朱元競,趙柏林. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2003(S1)
博士論文
[1]云區(qū)衛(wèi)星微波資料直接變分同化研究[D]. 張思勃.南京信息工程大學(xué) 2015
本文編號：2899368
【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】：141 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
圖２．１?ＦＹ－３Ｂ／Ｃ?ＭＷＲ１掃描幾何、星下點(diǎn)位置、掃描角以及一條降軌掃描線上在１０．６５?ＧＨｚ的３２個(gè)??視場分布示意圖（間隔８個(gè)視場取一個(gè)）
體坐標(biāo)系到軌道坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換；４）軌道坐標(biāo)系到地心慣性坐標(biāo)系（ＥＣＩ）轉(zhuǎn)換；５）地心??旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系到地心旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（ＥＣＲ或ＥＣＥＦ）轉(zhuǎn)換；６）地心旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系到大地測量??坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。ＭＷＲＩ地理定位算法流程如圖２．２。鑒于目前還沒有關(guān)于ＭＷＲＩ定位算法??１４??
主反射鏡同樣用來反射來自地球場景的輻射，熱源反射鏡和冷空反射鏡分別用來反??射來自于熱源的輻射和來自于冷空的輻射。與國外其它儀器不同的是，熱源和冷空的輻??射需要通過主反射鏡反射后到達(dá)天線，如圖２．３所示。??Ｔ（０，＜ｐ）?＼?；?Ｔｉａ??Ｃ?ｍａｉｎ－ｒｅｆｔｅｃｔｏｒ??／Ｖ，??Ｔｎ￣＾?Ｔｈ、￣￣?Ａ．?ｈｏｔ－ｌｏａｄ??圖２．３?ＭＷＲＩ天線定標(biāo)系統(tǒng)示意圖（引自Ｙａｎｇ等，２０１１）。??由于熱源輻射和冷空輻射沒有經(jīng)過同一光路到達(dá)饋源，定標(biāo)過程中必須考慮熱反射??鏡和冷空反射鏡自身的損耗。因此，衛(wèi)星發(fā)射前必須在實(shí)驗(yàn)室測定出它們的反射率（Ｙａｎｇ??等，２０１１），并且在軌實(shí)時(shí)監(jiān)測它們的溫度。ＭＷＲＩ儀器在衛(wèi)星上的位置及其觀測幾何，??會導(dǎo)致熱源輻射、主反射鏡受到來自于地球輻射的尾瓣影響和熱源尾瓣的影響（圖２．３?）。??ＭＷＲＩ定標(biāo)系統(tǒng)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使得在定標(biāo)過程中各種原因?qū)е碌念~外輻射都能夠得以消??除。??Ｙａｎｇ等（２０１１）綜合考慮各種因素對定標(biāo)結(jié)果的影響
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]晨昏軌道微波溫度計(jì)資料同化對降水定量預(yù)報(bào)的影響及其對三軌衛(wèi)星系統(tǒng)的意義[J]. 鄒曉蕾,秦正坤,翁富忠. 大氣科學(xué). 2016(01)
[2]風(fēng)云三號微波成像儀定標(biāo)精度評價(jià)及業(yè)務(wù)產(chǎn)品介紹[J]. 楊虎,李小青,游然,武勝利. 氣象科技進(jìn)展. 2013(04)
[3]風(fēng)云三號衛(wèi)星微波成像儀在軌性能穩(wěn)定性分析[J]. 喬木,楊虎,何嘉愷,呂利清. 遙感學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]修正安裝矩陣提高FY-3B/MERSI的地理定位精度[J]. 吳榮華,楊忠東,關(guān)敏,李翔翔. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2012(10)
[5]利用風(fēng)云三號微波成像儀資料遙感“桑達(dá)”臺風(fēng)降雨云結(jié)構(gòu)[J]. 李小青,楊虎,游然,趙鳳生,喬延利. 地球物理學(xué)報(bào). 2012(09)
[6]RTTOV和CRTM對“羅莎”臺風(fēng)衛(wèi)星微波觀測的模擬研究與比較[J]. 劉碩松,董佩明,韓威,張文軍. 氣象學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]FY-3微波成像儀遙感圖像地理定位方法研究[J]. 關(guān)敏,楊忠東. 遙感學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]熱帶測雨衛(wèi)星TMI探測結(jié)果對非降水云液態(tài)水路徑的反演方案研究[J]. 王雨,傅云飛,劉國勝. 氣象學(xué)報(bào). 2006(04)
[9]用TRMM衛(wèi)星微波成像儀遙感云中液態(tài)水[J]. 姚展予,李萬彪,朱元競,趙柏林. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2003(S1)
博士論文
[1]云區(qū)衛(wèi)星微波資料直接變分同化研究[D]. 張思勃.南京信息工程大學(xué) 2015
本文編號：2899368
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