金塔绿洲地表特征参数遥感反演研究.pdf

第卷第期高原气象
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文章编号!%(((@(#)!!*((#"(!@(#(’@($

金塔绿洲地表特征参数遥感反演研究

孟宪红!!吕世华!!陈世强!!张!宇
!中国科学院寒区旱区环境与工程研究所’甘肃兰州!$)(((("

摘!要(8.影像是陆地资源卫星!R-C<=-Y"携带的专题绘图仪!8+4J-Y10.-]]4/’8."扫描计获取的
遥感图像’近年来’该数据得到了广泛的应用)本文使用R-C<=-Y‘#8.数据推算了金塔地区的地表
参数’包括标准化差值植被指数?7OQ*修正的土壤调整植被指数.;MOQ*植被覆盖度*地表反射率
及地表温度)并将地表反射率*地表温度的反演值与观测值进行对比’结果表明(地表温度反演结果
的相对误差在’e以内’地表反射率反演结果的相对误差在&e以内)
关键词(金塔绿洲#地表特征参数#反演#R-C<=-Y‘#8.数据
中图分类号!,!(!文献标识码!M

取得了比较理想的效果本文的目地就是在金塔试
引言)
%!验期间’利用观测数据和卫星遥感资料相结合’对
!!%’$&年美国普渡大学的斯韦恩和戴维编写了金塔地区的地表参数进行反演’为研究该地区地气
+遥感定量方法,一书’该书的问世为定量遥感学科系统能量和水分交换提供理论依据)
的发展开拓了新的方向随着当今气候研究的不断
)金塔绿洲概况及资料的选取
发展和深入’天气*气候模式已经成为研究天气变*
化和预测未来气候的一个主要手段)尽管气象卫星!!金塔绿洲位于’&5)’Z#’’5(&ZI’)’5#"Z#
云图能直观地显示各种气团的运动趋势’为数值预!(5%$Z?之间’面积%5&&[%(!3J*’位于酒泉地区
报奠定了基础’但是中长期天气预报和全球大气环东北部*河西走廊中段北侧’属温带大陆性气候’
流等很多模式需要的都是宏观*动态*精确的大气年降水量约#’5#JJ’年潜在蒸发量为*#)&5"
下垫面参数&&&包括影响地气温度的表面温度*反JJ)地势平坦’海拔高度差仅为&!J)绿洲周围
射率和影响气流运动的地表粗糙度*植物覆盖度和的沙丘活化’沙带向绿洲侵入’严重威胁着该地区
结构信息’同时包括叶面积指数*叶绿素含量*土的生态平衡和经济发展-%(.’使金塔绿洲成为影响
壤水分*植冠水分等参数也可以为农业生长监控提西部开发和持续发展的敏感地区之一)因此’金塔
供有力的保障)因此’越来越多的人们开始使用定也因为其独特的地理位置及作用成为西北气候研究
量遥感的方法反演地表参数)早在%’’$年’马耀的重点区域之一)本文所使用的资料取自*(()年
明等-%.就开始研究黑河试验区地表净辐射及季节变$月**日#&月)日及*((!年"月*#日#$月%(
化#文军等-*’).则研究了一种由卫星遥感资料获得日的观测资料中的一部分’自动气象站均匀分布在
的修正的土壤调整植被指数及绿洲边缘内外大气中金塔地区’因此观测数据对整个金塔地区而言具有
水汽对辐射传输的影响)%’’’年’马耀明等-!.利用很好的代表性)观测仪器使用自动气象站’系留气
R-C<=-Y8.资料估算了黑河非均匀地表区域能量球探空’手持式红外测温仪’超声观测仪等)卫星
通量)高峰等-#.总结了遥感技术在陆面过程中的进资料是使用R-C<=-Y‘#8.资料’轨道高度$(#
展)近年来’马耀明等-".在敦煌等地区做了很多相3J’轨道倾角’&5*Z’卫星每天绕地球%!5#圈’每
关工作)在地表温度的遥感反演上’不同作者-"#’.天在赤道西移*$#*3J’每%"天重复覆盖一次’覆
分别使用辐射传输方程*单窗算法*单波段等方法盖地球范围&%Z?#&%5#Z;)使用该数据可以获得

!!收稿日期!*((!@%*@*(#改回日期!*((#@()@*!
!!基金项目!国家自然科学基金重点项目$绿洲系统能量收支水分循环过程观测与数值研究%!!(*))()#"资助
!!作者简介!孟宪红!%’&(&"’女’吉林通化人’研究生’主要从事干旱气候和卫星遥感研究5I@J-1K(Ja+"KB:5-050C
万方数据
高原气象卷
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以下#个具有明确物理意义的特征变量!亮度"绿遥感资料或近地面光谱辐射资料’"(得到$应用更加
度"湿度"透射度和热度#本文选取*(()年&月*广泛#
日和*((!年$月)日两个景的R-C<=-Y‘#8.资/5*植被覆盖度和表面比辐射率
料来分析金塔地区地表特征参数#)5*5%!植被覆盖度
植被覆盖度’%*(是指植被冠层的垂直投影面积
理论及方法!!
)!与土壤总面积之比即植土比可表示为