利用MODIS数据直接估算晴空区干旱与半干旱地表净辐射通量

北京大学学报（自然科学版）

利用MODIS数据直接估算晴空区干旱与半干旱地表净辐射通量

叶晶^{1,2, 3},刘辉志²,李万彪^1,2,蔡双彭³,李宇明³,曹丽霞⁴

1. 北京大学物理学院大气与海洋科学系, 北京 100871; 2. 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029; 3. 解放军 95871 部队, 衡阳 421002; 4. 解放军 61741 部队,北京 100081;

收稿日期:2009-10-23 出版日期:2010-11-20 发布日期:2010-11-20

Estimation of the Net Radiation over Arid and Semiarid Areas Only Using MODIS Data for Clear Sky Days

YE Jing^{1, 2, 3}, LIU Huizhi², LI Wanbiao^1,2, CAI Shuangpeng³, LI Yuming³, CAO Lixia⁴

1. Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, School of Physics, Peking University, Beijing 100871; 2. LAPC, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029; 3. No. 95871, PLA, Hengyang 421002; 4. No. 61741, PLA, Beijing 100081;

Received:2009-10-23 Online:2010-11-20 Published:2010-11-20

摘要/Abstract

摘要： 通过对地表处向下短波辐射、向上短波辐射、向下长波辐射和向上长波辐射通量的4个能量收支分量的参数化, 利用多个MODIS 陆地和大气产品, 给出一个不需要地面观测气象数据, 仅用卫星遥感数据来计算晴空条件下干旱与半干旱地表上的净辐射通量计算方案。方案计算了2003 年7?10 月、2004 年 7?11 月及 2005 年 6?10月期间退化草地 89 个晴空数据和农田85个晴空数据, 与地面观测数据对比表明方案能有效计算净辐射通量, 均方根误差达到 47. 5 和49. 2 W/m², 优于国内外同类研究的精度。

关键词: MODIS, 农田, 退化草地, 干旱与半干旱, 净辐射

Abstract: Based on the parameterization of downward shortwave radiation, upward shortwave radiation, downward longwave radiation and upward longwave radiation above the surface, a scheme is proposed to estimate instantaneous net radiation over arid and semiarid areas for clear sky days using only remote sensing observations. The scheme attempts to eliminate the need for ground meteorology data as the estimates of land surface radiation balance, by using various land and atmospheric data products available from moderate resolution imaging spectroradiometer(MODIS). The preliminary results, using 89 cases over the degraded grassland and 85 cases over the farmland during July to October in 2003, July to November in 2004 and June to October in 2005, show good agreement with ground-based observations, with the root mean square error of 47. 5 and 49. 2 W/m² respectively, which have better accuracies than the other similar studies.

Key words: MODIS, farmland, degraded grassland, arid and semiarid, net radiation

中图分类号:

P404

叶晶,刘辉志,李万彪,蔡双彭,李宇明,曹丽霞. 利用MODIS数据直接估算晴空区干旱与半干旱地表净辐射通量[J]. 北京大学学报（自然科学版）.

YE Jing,LIU Huizhi,LI Wanbiao,CAI Shuangpeng,LI Yuming,CAO Lixia. Estimation of the Net Radiation over Arid and Semiarid Areas Only Using MODIS Data for Clear Sky Days[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://xbna.pku.edu.cn/CN/

https://xbna.pku.edu.cn/CN/Y2010/V46/I6/942

[1]	陈劲丰, 岳遥. 田间管理措施及土壤侵蚀对农田温室气体通量的影响[J]. 北京大学学报自然科学版, 2020, 56(3): 491-499.
[2]	姜海梅, 叶昊天, 王若静, 郝勇, 王成刚, 曹乐. 基于MODIS产品的生态系统呼吸模型在内蒙古半干旱草原的验证[J]. 北京大学学报自然科学版, 2019, 55(6): 1029-1037.
[3]	周佳宁, 张洁, 李天宏. 基于MODIS影像和随机森林算法的河北坝上林地动态监测[J]. 北京大学学报自然科学版, 2018, 54(4): 792-800.
[4]	陈彬辉, 冯瑶, 袁建国, 周一敏, 赵昕奕. 基于MODIS地表温度的京津冀地区城市热岛时空差异研究[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2016, 52(6): 1134-1140.
[5]	李鹏飞, 冯瑶, 赵昕奕. 2002—2011年华北平原北部农田缺水时空分布特征研究[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2015, 51(6): 1112-1118.
[6]	叶晶,彭丽春,廖倩,李志明. 利用MODIS数据估算晴空半干旱地表潜热通量[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2014, 50(5): 835-842.
[7]	李成才,周寅亮,李莹,刘启汉,贺千山,杨复沫. 利用卫星遥感大气气溶胶进行待建环境监测站点位评估[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2014, 50(5): 825-834.
[8]	谢芮,吴秀芹. 内蒙古草地放牧强度遥感估测[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2014, 50(5): 919-924.
[9]	李倩,李成才,王烨芳,林常青,杨东伟,李莹. 利用激光雷达和卫星遥感获得城市地面大气悬浮颗粒物浓度分布[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2013, 49(4): 673-682.
[10]	李倩,李成才, 杨东伟,石光明,高玲,李莹,毛节泰. MODIS卫星监测中国东部地区地面颗粒物的样本时间代表性分析[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2013, 49(4): 662-672.
[11]	杨贵军,柳钦火,杜永明,石月婵,冯海宽,王纪华. 农田辐射传输光学遥感成像模拟研究综述[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2013, 49(3): 537-544.
[12]	马月,薛惠文. 利用CloudSat和MODIS数据研究气溶胶对层积云的影响[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2012, 48(2): 239-245.
[13]	任通,高玲,李成才,毛节泰,李万彪,石光明,杨东伟,王磊. 利用风云2C静止卫星可见光资料反演气溶胶光学厚度[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2011, 47(4): 636-646.
[14]	杨贵军,黄文江,刘三超,邢著荣,王纪华. 环境减灾卫星高光谱数据大气校正模型及验证[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2010, 46(5): 821-828.
[15]	付安民,孙国清,过志峰,王殿中. 基于MODIS数据的东北亚森林时序变化分析[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2010, 46(5): 835-843.