黄渤海区域卫星云图反演海面温度设计初探夏光滨

赵伟东

摘 要：我国黄渤海区天气系统多变、水文环境复杂，将气象卫星资料反演以实时获取黄渤海海区海温信息为预报员和指挥员提供更加详实、直观的卫星产品，对提高水文保障能力有着重大的现实意义。该文主要讨论气象卫星资料对区域海表温度反演的方法，通过NOAA-AVHRR、EOS-MODIS、FY、HIMAWARI气象卫星数据以及历史的海表温度数据和高程数据等，反演黄渤海区域海表面温度。

关键词：黄渤海 卫星云图 海温

中图分类号：P731.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（b）-0080-03

Abstract：The hydrometeorology environment is complicated in the Chinese Bohai-Sea and Yellow- Sea and the information of SST is importmant to forecasters and commanders.This paper introduces the method of SST data in the Chinese Bohai-Sea and Yellow-Sea derived from Satellite images. The satellites involved include NOAA-AVHRR，EOS-MODIS，FY and HIMAWARI .

Key Words：The Chinese Bohai-Sea and Yellow- Sea； Satellite images； SST

我国黄渤海区天气系统多变、水文环境复杂，而海面温度又是海流、海冰、海雾等水文气象预报的基础要素，由于海洋浮标站点数据有限，给水文气象保障带来各种困难。设计黄渤海区卫星资料应用系统，将气象卫星资料反演以实时获取黄渤海海区海温信息为预报员和指挥员提供更加详实、直观的卫星产品，对提高水文保障能力有着重大的现实意义。文章主要讨论通过气象卫星对海表温度反演的方法，通过NOAA-AVHRR、EOS-MODIS、FY、HIMAWARI气象卫星数据以及历史的海表温度数据和地表类型数据、高程数据等，反演黄渤海区域海表面温度。

1 海温反演

海表温度的反演有单通道反演法、多通道反演法等。

1.1 单通道卫星反演

2 海温补缺

利用数学方法和历史统计数据对有云区域的海表温度进行补缺。使用Kriging方法对空间数据进行加权插值的权值设计方法，通过引进以距离为自变量的变异函数来计算权值。通过设计变异函数，Kriging方法可实现局部加权插值，这样就克服了一般距离加权插值方法插值结果的不稳定性。

4 信息流程

通过气象卫星遥感海洋表面辐射值，经反演得到的海面温度分布信息，运用多源卫星的反演结果进行融合，结果主要以MODIS的反演结果为基础[7]。搜索最近时次的MODIS、NOAA、FY、HIMAWARI资料，对海表温度分别进行反演，再对结果进行融合和分析。对有云区域进行补缺，得到结果后再进行等值线分析，得出黄渤海区域的海温数据和等值线分析数据。

5 结语

对局部海洋区域大气低层要素反演和水文要素反演中，需要重点考虑中低层水汽的影响，利用红外通道给出的中低层水汽相对含量，修正可见光等通道的反照率，然后进行近红外及可见光通道的分析。采用可见光、红外、红外分裂窗、水汽等多通道统计分析法[8]，给出中低层水汽的影响效应，利用经验公式校正各通道辐射值，利用校正后的辐射值反演海温要素。

参考文献

[1] 徐希儒.遥感物理[M].北京：北京大学出版社，2005.

[2] 刘玉洁，杨忠东.MODIS遥感信息处理原理与算法[M].北京：科学出版社，2001.

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[5] 陈晓玲，赵红梅，田礼乔.环境遥感模型与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2007.

[6] 毛克彪，覃志豪，施建成，等.针对MODIS影像的劈窗算法研究[J].武汉大学学报，2005，30（4）：703-707.

[7] 毛克彪，覃志豪.用MODIS影像反演环渤海地区的大气水汽含量[J].应用技术，2004，76（4）：47-49.

[8] MODIS Level 1B Product Users Guide，For Level 1B Version 4.2.0（Terra） and Version 4.2.1（Aqua）[Z].