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MODIS水色产品在黄东海域的真实性检验
  • ISSN号:1003-5427
  • 期刊名称:湖泊科学
  • 时间:0
  • 页码:298-306
  • 语言:中文
  • 分类:P128.15[天文地球—天体测量;天文地球—天文学] TP79[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国气象局国家卫星气象中心,北京100081, [2]国家海洋局国家卫星海洋应用中心.北京100081
  • 相关基金:国家自然科学基金项(40606043)、国家863计划项目(2007AA122145)和国家重点基础研究发展计划项(2006CB40370)联合资助.致谢:感谢2003年黄东海试验人员的辛勤工作,以及NASAOBPG小组和oceancolor网站提供的MoDISAqua水色产品数据.
  • 相关项目:增加短波红外(SWIR)波段对近海水体大气修正影响的模拟研究
中文摘要:

水色产品的真实性检验无论对于算法的改进还是后续应用的可靠性保障来说都是十分重要的.中国近海是世界上最为浑浊的海域之一,NASA标准MODIS水色产品在该海域的精度十分有限.然而,局限于高质量海上实测数据的获取,相关的检验工作并未得到有效开展.利用2003年春季和秋季黄东海航次的实测数据对MODIS Aqua标准水色产品中的归一化离水辐亮度LwN(λ)(转换成遥感反射率Rrs(λ))和叶绿素a浓度(Chl.a)进行了真实性检验分析.采用3×3像元和±3h作为时空匹配窗口,并根据空间均匀性判识准则进行了数据剔除.基于验证数据(中低混浊水体)的分析,得到初步结论:(1)MODIS的Rrs(λ)反演结果具有一定精度,但是不能满足10%的误差期盼,且412nm波段的结果明显较差.反演值与实测值之间具有良好线性相关关系,对于所有6个波段,均方根偏差约为0.0030ss^-1,相对偏差绝对值的中值约为25%.MODIS反演的Rrs(λ)与实测光谱的形状基本相似,数值多数偏低,特别是在高值区,另外,412和667nm波段在低值区大多数偏低,甚至出现负值,主要是大气修正过程中近红外波段离水辐射和气溶胶类型不适当造成的.(2)MODIS的Chl.a精度很差.反演值整体偏高,且与实测值之间不具有明显的线性相关关系,两者的均方根偏差约为1.56mg/m^3,相对偏差绝对值的中值约为103.25%,主要是OC3M模型(系数)的不适用性造成的.

英文摘要:

Ocean color product validation is vital to improve the algorithms and to secure subsequent applications. China coastal region is one of the most highly turbid waters in the world. The precision of NASA's standard MODIS ocean color products are poor for this region. However, the validations have not been made due to the shortage of high quality in-situ data. In this paper, in-situ data collected in the Yellow Sea and the East China Sea in the spring and autumn of 2003 are used to validate the main parameters of MODIS. Aqua standard ocean color product, i.e., the normalized water-leaving radiance LwN(λ) (converted to remote sensing reflectance Rrs(λ)) and chlorophyll-a concentration (Chl.a). The resolution of 3×3 pixel box and ±0.5h are used as the sampling windgw, and.spatial homogeneity criteria are used to screen data. Based on the analysis of match-ups (in low and middle turbid waters), primary conclusions are obtained: (1) MODIS-derived Rrs(2) can assure certain precisions but can not satisfy the expected error of 10%, and has obviously poor results in 412nm bands. There is good linear relationship between satellite images and modeled images. The overall root mean square error is 0.0030sr^-1 and the median of absolute values over the relative error is about 25%, respectively. Derived Rrs(2) is similar with in-situ ones in spectrum shape, and is mostly underestimated especially in high value region. Besides, Rrs(2) at 412 and 667mn bands are mostly underestimated with even negative values in low value region. The reasons for this phenomenon are due to the influences of water-leaving radiance in the near-infrared bands and improper aerosol models used in the atmospheric correction process. (2) MODIS derived Chl.a is very poor. The satellite derived values are systematically overestimated. And there is no obvious linear relationship between satellite derived and in-situ Chl.a, which the root mean square error is about 1.56mg/m^3, the median absolute relative error a

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期刊信息
  • 《湖泊科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院南京地理与湖泊研究所 中国海洋湖沼学会
  • 主编:沈吉
  • 地址:南京市北京东路73号
  • 邮编:210008
  • 邮箱:jlakes@niglas.ac.cn
  • 电话:025-86882041 86882040
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-5427
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1331/P
  • 邮发代号:28-201
  • 获奖情况:
  • 中国科技核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:16668