基于动态背景场沙尘覆盖度指数的Himawari-8沙尘判识及强度估算方法
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TP79

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风云卫星先行计划(FY-APP-2021.0405);内蒙古自治区科技计划(2020GG0016);国家重点研发计划(2018YFC1506606);通辽市科技计划(基于Himawari-8的通辽地区沙尘遥感监测与评估)基金资助。


An algorithm for dust detection and intensity estimation based on Himawari-8 using Fractional Dust Cover Index by dynamic background
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    摘要:

    沙尘作为对流层气溶胶的主要成分,对全球天气气候生态系统有复杂影响;同时,作为大气污染物,对人类健康存在危害。沙尘天气一般在春季爆发,对我国北方广大干旱半干旱地区的生产和生活有较大影响。以往针对沙尘遥感监测人们开展了许多研究,取得了一定的效果。但对于一些强度较弱的沙尘,在不同地表状态下呈现的复杂状况,传统方法识别效果较差。本文采用Himawari-8卫星数据,提出一种针对性的识别方法,基于动态亮温差底图引入了沙尘覆盖度指数FDCI。结果发现该指数在一个较确定范围内对不同强度沙尘都可以进行有效判识,并能提升对弱沙尘的识别效果。在此基础上本文还构建了基于FDCI指数判识结果的沙尘强度指数EDII估算方法。文中例举了4次沙尘过程的判识结果,并结合地面观测数据进行了验证。其中对2017年5月3日沙尘强度的地面验证表明,位于观测区的27个站中有22个站的地面观测沙尘强度与估算结果一致。适用于各种地表及强度条件下的沙尘监测,该方法是对分裂窗亮温差法的有效改进。

    Abstract:

    As the main component of tropospheric aerosols, dust has a complex influence on global weather and climate ecosystems. At the same time, as an air pollutant, it is harmful to human health. Dust weather usually erupts in spring and has great influence on productions and lives in arid and semi-arid areas in northern China. Many studies on dust detection by remote sensing have been carried out in the past and a lot of accomplishments have been achieved. However, for some thin dust and complex conditions under various surface, the effect of traditional methods is poor. In our paper, Himawari-8 data were used to propose a targeted identification method, thus the Fractional Dust Cover Index (FDCI) is introduced based on the dynamic brightness temperature background map.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李彬,孙小龙,蒋姗姗,等. 基于动态背景场沙尘覆盖度指数的Himawari-8沙尘判识及强度估算方法[J]. 科学技术与工程, 2023, 23(19): 8308-8317.
Li Bin, Sun Xiaolong, Jiang Shanshan, et al. An algorithm for dust detection and intensity estimation based on Himawari-8 using Fractional Dust Cover Index by dynamic background[J]. Science Technology and Engineering,2023,23(19):8308-8317.

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  • 收稿日期:2022-05-01
  • 最后修改日期:2023-04-13
  • 录用日期:2022-12-01
  • 在线发布日期: 2023-07-11
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