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国土资源遥感  2018, Vol. 30 Issue (1): 7-7    DOI: 10.6046/gtzyyg.2018.01.02
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基于FY-2E卫星数据的福建沿海海雾遥感监测
张春桂(), 林炳青
福建省气象科学研究所,福州 350001
Application of FY-2E data to remote sensing monitoring of sea fog in Fujian coastal region
Chungui ZHANG(), Bingqing LIN
Fujian Provincial Meteorological Science Institute, Fuzhou 350001, China
全文: PDF(901 KB)   HTML  
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摘要 

利用我国自主研制的风云二号静止气象卫星资料,结合地面自动气象站能见度资料,通过对大量不同时相卫星资料的试验分析,找出台湾海峡海雾、云以及晴空海表等典型下垫面的可见光、热红外和中红外3个通道的光谱特征和变化规律,在此基础上运用反射率阈值实现云雾与海洋表面的自动分离,用亮温阈值实现海雾和低云与中高云的自动分离,用中红外和热红外通道的归一化差值指标实现夜间海雾的自动识别,最后建立台湾海峡海雾自动监测业务软件系统,并选择2015年和2016年地面实测资料对遥感监测结果进行精度验证。研究结果表明: 风云静止卫星逐时海雾产品能有效地弥补极轨卫星在监测时次上的不足,很好地为台湾海峡海雾动态监测业务提供数据支持; 遥感监测结果与地面观测结果相吻合,总体上较为理想,海雾监测平均准确率白天超过70%,但夜间判识精度低于白天; 但同时风云静止卫星遥感技术在海雾和低云的有效分离方面仍然存在局限性。

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张春桂
林炳青
关键词 FY-2E卫星海雾遥感监测福建沿海    
Abstract

In this paper, the authors analyzed the variation law of visible light, thermal infrared band and mid-infrared band of FY geostationary satellite for sea fog, clouds and sea surface (clear sky) in Taiwan Strait, which was based on a lot of experimental analyses by using different phases of satellite data, combined with the visibility data of automatic meteorological stations. On such a basis, reflectivity threshold was used to separate sea fog and cloud from sea surface, and brightness temperature threshold was used to separate sea fog and low cloud from middle and high cloud. In addition, night sea fog was automatically identified by the normalized difference index of mid-infrared and thermal infrared band. Finally, the automatic monitoring software system of Taiwan Strait sea fog was established, and surface observation data were used to examine the precision of remote sensing monitoring. The research results show that FY geostationary satellite could make up for the deficiency of Polar Orbit Satellite in time resolution, and it has a good performance on the dynamic monitoring service of Taiwan Strait. A comparison shows that the remote sensing monitoring results of sea fog are in accordance with observation results, and the monitoring accuracy is more than 70% in daytime. Night time accuracy is lower than that of the day time, and there exists limitation in the separation of sea fog and low cloud.

Key wordsFY-2E satellite    sea fog    remote sensing monitoring    Fujian coastal region
收稿日期: 2016-07-11      出版日期: 2018-02-08
:  TP751.1  
基金资助:中国气象局关键技术集成与应用项目“极轨卫星资料在台湾海峡关键天气系统的应用”(编号: CMAGJ2014M26)、福建省科技计划重点项目“卫星资料在福建强对流降水监测预报中的应用”(编号: 2016Y0008)和国家自然科学基金项目“气溶胶物理化学对台湾海峡及周边地区雾霾天气之影响”(编号: 41461164007)共同资助
作者简介:

第一作者: 张春桂(1966-),男,正研级高工,主要从事气象卫星资料应用研究。Email:fjygwork@163.com

引用本文:   
张春桂, 林炳青. 基于FY-2E卫星数据的福建沿海海雾遥感监测[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(1): 7-7.
Chungui ZHANG, Bingqing LIN. Application of FY-2E data to remote sensing monitoring of sea fog in Fujian coastal region. Remote Sensing for Land & Resources, 2018, 30(1): 7-7.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2018.01.02      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2018/V30/I1/7
通道 波长范围/μm 波段性质
IR1 10.29~11.45 热红外
IR2 11.59~12.79 热红外
IR3 6.32~7.55 中红外
IR4 3.59~4.09 中红外
VIS 0.510~0.905 可见光
Tab.1  FY-2E卫星探测通道参数
Fig.1  典型云雾的FY-2E卫星可见光影像
Fig.2  台湾海峡海洋及云雾等下垫面FY-2E卫星资料波谱特征曲线
Fig.3  台湾海峡一次海雾过程的FY-2E卫星动态监测结果
监测站点 卫星监测有雾 卫星监测无雾 合计
地面观测有雾 2 912 1 185 4 097
地面观测无雾 579 1 412 1 991
合计 3 491 2 597 6 088
Tab.2  2015年台湾海峡白天海雾遥感监测站点
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