刘朝顺 作品数:35 被引量:407 H指数:12 供职机构: 华东师范大学资源与环境科学学院地理信息科学教育部重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 天文地球 自动化与计算机技术 环境科学与工程 农业科学 更多>>
高光谱红外探测仪温湿度廓线在华东地区的真实性检验 被引量:4 2018年 卫星高光谱红外资料可提供高时空分辨率的温湿度廓线信息,是数值天气预报模式重要的数据源.高光谱红外大气探测仪的温湿度产品资料的质量控制和观测误差描述是同化应用效果的关键.探空资料是对温湿度垂直信息的直接测量,具有较高精度,而汛期加密探空观测(北京时14:00)具有与AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)卫星过境时间相匹配的优势,可以较好地验证AIRS反演的廓线产品精度.研究选取中国华东地区,利用2015年夏季的加密探空资料与AIRS反演产品进行时空匹配处理.研究结果表明,AIRS反演的温度廓线精度较高,整体RMSE分布区间为[1.02℃,2.49℃];而湿度廓线整体上呈现低层偏干高层偏湿现象,RMSE分布区间为[12.91%,23.43%];AIRS和AMSU(Advanced Microwave Sounding Unit)联合反演产品中,随着云覆盖范围的增加,温湿度廓线反演精度逐渐降低,但整体上依然保证一定精度,其为将来开展有云覆盖条件下的卫星资料同化应用提供依据. 顾雅茹 刘延安 刘朝顺 李正龙关键词:AIRS 探空资料 胡焕庸线两侧气溶胶光学厚度时空分布特征及其与土地利用响应的研究 被引量:10 2018年 利用Aqua/MODIS C006大气气溶胶光学厚度(AOD)产品分析胡焕庸线两侧时空分布与变化特征,并结合2010年土地利用类型探究二者之间的响应.结果表明:(1)胡焕庸线一方面可作为中国气溶胶分布的重要分界线,两侧AOD呈现东高西低的特点;另一方面,亦可作为AOD成因的分界线,胡焕庸线东侧气溶胶主要以人为活动排放为主,胡焕庸线西侧气溶胶主要是以沙尘为主的自然气溶胶构成.(2)10年来,胡焕庸线东侧AOD以0.0768/10 a的速率下降,高值区面积也以6.41万km2·a-1的速率逐年萎缩;而胡焕庸线西侧只呈现微弱的下降趋势,高值区、低值区面积无显著变化.(3)胡焕庸线以东地区,土地覆盖类型为耕地和建设用地的区域AOD较高.而在胡焕庸线以西地区,AOD与未利用土地及其周边草地地区的响应较好. 千家乐 刘朝顺关键词:气溶胶光学厚度 时空变化特征 土地利用类型 城市台站周边热岛效应和土地利用与覆被变化关系 被引量:8 2011年 以合肥市气象站为中心,利用1990~2006年的Landsat TM影像,获取不同半径圆形缓冲区范围内下垫面土地分类信息以及对应年份的气温年均值、极值、日定时数据资料,分析了下垫面各土地类型及其变化和站点周边热岛效应的关系。分析得出:城市热岛与建设用地有着最强正相关,与林草地和耕地有着显著负相关,与夜晚水体有着较强正相关。下垫面类型对城市热岛的影响随着每天的不同时刻而变化。4种下垫面类型对城市热岛的影响范围上,建设用地一般在6km以内、林草地4km以内、耕地在4km时最显著,水体则随着距离的增加,其影响范围缓慢上升到8km。同时,通过分析土地利用年变化和城市热岛效应变化的关系,进一步验证了城市发展对城市热岛效应起着至关重要的作用。最高温和14时(北京时间)热岛强度年变化与土地利用年变化有着较强的相关性。另外,迁站后热岛效应明显减弱。最后,重点探讨了下垫面类型和热岛效应关系的可能原因。 刘剋 顾行发 余涛 高志强 高炜 刘朝顺关键词:城市气候 城市热岛 城市化 上海周边地区海陆风特征及其对PM_(2.5)和O_(3)浓度的影响研究 被引量:16 2022年 海陆风环流对沿海和内陆城市的大气污染物浓度有重要作用,基于风廓线雷达数据、大气PM_(2.5)和O_(3)质量浓度数据等分析了上海及周边地区海陆风局地环流的特征及其对区域大气污染物PM_(2.5)和O_(3)浓度变化的影响.研究结果表明:该区一年四季均会发生海陆风,海陆风发生的年平均日数为37.8 d.海陆风频率和强度在滨海高于内陆.海风持续时间在滨海大于内陆,而陆风持续时间滨海小于内陆.夏季的海风强度最强,其内陆地区风速和强度均小于沿海地区.海陆风导致该区的PM_(2.5)浓度降低和沿海地区O_(3)浓度升高.风向风速对污染物PM_(2.5)和O_(3)的影响在滨海地区比内陆地区更加显著.滨海地区的PM_(2.5)污染主要来自西北方向(WNW、NW、和NNW),西北风(NW)和偏南方向的风(SSW、S、和SSE)会分别导致夏季和春季的O_(3)浓度增大.随着风速增加,O_(3)浓度增大,大约当风速在3~4 m∙s^(-1)时增加到峰值,然后逐渐减小.海陆风对沿海地区的O_(3)及其前体物等污染物的循环输送及其引起的湍流混合使得沿海地区的O_(3)变化变得很复杂. 孙璐 田文寿 张文煜 刘朝顺 方春刚关键词:海陆风 基于集合卡尔曼滤波的土壤温湿度同化试验 被引量:2 2016年 以通用陆面模式CLM 3.0(Community Land Model 3.0)为模型算子,基于集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman Filter,En KF)发展了一个土壤温湿度同化系统,主要用于改进模式对土壤温湿度和地表水热通量的模拟精度,并考察集合样本数、同化频率及不同观测量的组合对同化效果的影响。该系统同化了FLUXNET两个站点(阿柔和Bondville)不同土壤深度、不同时间频率的土壤温度和湿度数据。通过对阿柔站不同集合样本数的设计,综合考虑计算成本和计算精度,最终将集合样本数设置为40。通过分析三种同化方案对同化频率的敏感性得出,同化土壤温度最为敏感,同时同化土壤温湿度次之,同化土壤湿度最不敏感。对于阿柔站点,同化系统对不同土壤深度温度和湿度的模拟精度均能提高90%,潜热通量的均方根误差由94.0 W·m^(-2)降为46.3 W·m^(-2),感热通量均方根误差由55.9 W·m^(-2)降为24.6 W·m^(-2)。Bondville站点浅层土壤温度的改进在30%左右,深层土壤温度改进达到60%,对土壤湿度的改进均在70%以上,潜热通量和感热通量的均方根误差分别从57.4 W·m^(-2)和54.4 W·m^(-2)降为51.0 W·m^(-2)和42.5 W·m^(-2)。试验结果表明,同化站点土壤温湿度数据对土壤水热状况及通量的模拟改进非常有效,同时也验证了同化土壤水分遥感产品的可行性和必要性。 杜娟 刘朝顺 高炜关键词:集合卡尔曼滤波 土壤温湿度 区域尺度地表水热的遥感模拟及应用研究 区域尺度地表水热遥感监测与模拟研究是目前遥感技术在水资源领域应用研究的热点和前沿问题。用遥感技术实现大范围地表能量和水分动态监测,可以在水资源、气候、生态、农业等领域中发挥重要作用,过去几十年的研究虽然取得了许多重要成果... 刘朝顺关键词:SEBAL模型 蒸散 MODIS 遥感监测 基于MODIS时序数据的长江三角洲地区植被覆盖时空变化分析 被引量:42 2012年 在快速城市化的长江三角洲地区,植被覆盖状况变化问题已经引起公众的关注并且成为科学研究的热点。植被指数作为监测植被和生态环境变化的有效指标而得到广泛应用。基于2000—2011年的Terra Modis NDVI植被指数数据集,从时间尺度和空间变化上分析长江三角洲地区植被变化特征,应用一元线性回归趋势分析方法和更适合研究非正态分布数据的Mann-Kendall非参数检验方法对长江三角洲地区的植被覆盖状况进行研究。研究结果表明,(1)利用Terra Modis NDVI数据可以很好地从宏观上监测长江三角洲地区植被覆盖的时空变化。(2)植被覆盖的时空变化是自然和人类活动共同作用的结果,特别是在快速城市化的长江三角洲地区,人类活动对植被覆盖的影响更为剧烈,并且植被覆盖变化对人类活动做出积极的响应。12年来,长江三角洲地区植被覆盖总体呈下降趋势,尤其是研究区中的城市及周边地区则以显著下降趋势为主,说明长江三角洲地区随着城市化进程的加速,植被覆盖状况正面临着恶化。(3)一元线性回归趋势分析方法和Mann-Kendall非参数检验方法对植被变化趋势的检测总体上趋于一致,两者可以相互印证,但局部有差异。因此,当进行局部区域植被覆盖变化的深入研究及驱动力分析时,需要较高分辨率的数据作为辅助数据。研究揭示了快速城市化背景下长江三角洲地区植被覆盖变化的规律,从而为长江三角洲地区生态保护和植被恢复提供有利的依据和借鉴。 安佑志 刘朝顺 施润和 高炜 殷杰关键词:MODIS HY-1B/COCTS热红外波段的交叉辐射定标方法研究 被引量:1 2015年 遥感传感器辐射定标是定量遥感应用与分析的基础。该文以具有高辐射精度的TERRA/MODIS传感器热红外第31、32通道为参考,采用了目标跟踪交叉定标法完成了对HY-1B/COCTS传感器热红外第9、10通道的辐射定标。选取2009年4月17、21、22、25、26日的5次双星同步观测太湖的白天数据,通过大气辐射传输模型MODTRAN对两传感器相应热红外通道进行大气透过率和大气热辐射的模拟,从MODIS的入瞳辐亮度等效模拟出COCTS的入瞳辐亮度,再结合COCTS影像上提取对应的DN值,进行多点线性回归,最终获得COCTS第9和第10通道的定标系数分别为:增益0.008 Wm^(-2)sr^(-1)μm^(-1)/DN,偏置2.873 Wm^(-2)sr^(-1)μm^(-1);增益0.006 Wm^(-2)sr^(-1)μm^(-1)/DN,偏置3.913 Wm^(-2)sr^(-1)μm^(-1)。将定标结果用于OCTS热红外通道的辐射校正,与MODIS等效计算的辐亮度相比,第9和第10通道的平均偏差分别为-0.070 Wm^(-2)sr^(-1)μm^(-1)和-0.008 Wm^(-2)sr^(-1)μm^(-1),均方根误差分别为0.532 Wm^(-2)sr^(-1)μm^(-1)和0.083 Wm^(-2)sr^(-1)μm^(-1);将经辐射校正后的COCTS图像用于太湖水温反演,所得的平均偏差为1.47K。 阚煜 龚绍琦 刘朝顺关键词:热红外通道 MODTRAN 利用CrIS红外高光谱卫星数据反演大气温湿度廓线的研究 被引量:1 2019年 大气温湿度廓线信息是数值天气预报和气候变化评估等科学研究必不可少的基础数据,利用高光谱卫星数据准确定量地反演高精度的大气温湿度廓线,对提高天气预报和气候预测能力具有重要意义.本文利用搭载在Suomi-NPP(National Polar-orbiting Partnership)卫星上的新一代跨轨红外探测器CrIS(Cross-track Infrared Sounder)的高光谱红外辐射资料,联合欧洲中期天气预报中心ECMWF(European Centre for Medium-RangeWeather Forecasts)的温湿度廓线再分析资料,利用D-R(Dual-Regression)双回归反演算法进行了大气温湿度廓线的反演研究.并利用上海宝山站点2014-2016年6-9月的实测的大气温湿度廓线探空数据和美国国家海洋与大气管理局NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)官方算法NUCAPS(NOAA Unique Combined Atmospheric Processing System)提供的大气温湿度产品进行了对比与验证.结果表明:基于ECMWF的大气温湿度再分析数据作为背景场的D-R算法反演得到的大气温度廓线的总体BIAS基本保持在±1 K以内,RMSE(root mean squareerror)在2 K以内,与NUCAPS算法的反演精度相当;在低层,D-R算法的反演精度仍保持在2 K以内,要优于NUCAPS算法(RMSE指标).相对湿度在高度300 hPa以下时与NUCAPS算法反演的精度相当,其RMSE基本在20%以内,BIAS基本在±10%以内,反演结果较好且稳定;但在高于300 hPa时,D-R算法反演的误差明显增大到30%,精度降低. 沈振翔 刘朝顺关键词:红外高光谱 2010年中国西南旱情的时空特征分析——基于MODIS数据归一化干旱指数 被引量:21 2012年 近年来,干旱灾害频繁发生,对区域内农业生产和生态环境造成了极大的破坏。为了快速准确地获取大面积地表土壤水分信息用以评估地表受旱程度,本文以2010年年初中国西南大旱为例,运用MODIS可见光-红外波段数据以及像元可信度综合生成了归一化干旱指数(NDDI)。同时,结合研究区内地面气象站点实测的土壤湿度数据验证了NDDI对地表土壤湿度的敏感度。结果表明:相比于植被状态指数(VCI)干旱监测模型,NDDI能更加灵敏地对浅层地表干湿变化做出迅速响应。最后,本文利用NDDI分析了2010年年初中国西南大旱旱情发展的时空演变过程,宏观上重现了此次旱情的发展历程,并使用该指数统计了不同时间节点、不同干旱等级下的贵州省土地受旱面积。结果显示:2010年1月-2010年4月为贵州省旱情最为严重的4个月,平均受旱面积达103 352km2,最大受旱面积达132 257km2,占贵州省总面积的75%以上。同时,旱情等级为重旱的土地面积最大达到88 246km2,占贵州全境土地面积的50%以上。 白开旭 刘朝顺 施润和 高炜关键词:土壤水分 干旱 MODIS