PDF《青藏高原地区 MODIS 反照率两种反演结果 差异的对比分析》

1 6 天,产品编号 MO D

4 3 [

3 1] .该产品最初仅 以上午星 T e r r a MO D I S数据生成,最新的 MO D I S B R D F和反照率产品 MC D

4 3( C o l l e c t i o n V

0 0 5) 是 上午星 T e r r a和下午星 A q u a MO D I S 数据共同生 成,反演周期也缩短为8天[

3 2-3

4 ] . 业务化 MO D I S B R D F和反照率反演算法假设

1 6天反演周期内的地表状态保持不变,利用反演 周期内 太阳―地表―探测器 相对位置的变化形成 多角度 对地观测数据,采用线性RTLSR(Ross-Thick-L i S p a r s e-R e c i p r o c a l ) 核驱动 B R D F 模型 反演各向同性散射权重系数f i s o、几何光学散射权 第3 1卷第6期2012年1 2月高原气象PLAT E AU ME T E O R O L O GY V o l .

3 1 N o .

6 D e c e m b e r ,

2 0

1 2 重系数f g e o和体积散射权重系数f v o l.如果1 6天期 间累积的经过大气校正、在半球空间内对地观测采 样充分的晴空观测数据( 简称高质量多角度晴空观 测数据) 的总数不少于7个,就可尝试全反演获得 B R D F参数;

如果高质量多角度晴空观测数据的总 数不足7个,或者对地观测采样不充分,或者全反 演时的拟合效果不佳,就采用当量反演获得 B R D F 参数[

3 2-3

4 ] .当量反演时,假设相同地表类型像元 的BRDF形状基本相同,只存在一定程度的大小差 异,以像元的高质量多角度晴空观测数据修正原型 B R D F参数数据库提供的先验信息,得到符合该像 元实际情况的 B R D F参数[

3 1,

3 3-3

5 ] .应用 MO D I S

1 ~7波段的多角度晴空观测数据分别反演 B R D F参数,对反演的 B R D F参数进行方向性半球积分和双 半球积分,得到相应波段的B S A 和WS A [

2 3,

3 1] .然后,以Liangetal[36] 提出的窄带―宽带转换关系得 到MO D I S可见光 V I S、近红外 N I R 和短波 SW 等 3个宽波段的反照率. 由于积雪、云等因素的影响,全球范围内通过 当量反演和全反演获得 MO D I S反照率的像元比例 接近于1∶1 [

3 7-3

8 ] ,该比例在高原地区更高[

2 0-2

3 ] . 因此,当量反演有助于业务化 MO D I S B R D F 和反 照率反演算法,从而提高 MO D I S反照率产品的空 间连续性. 气候模拟研究不仅要求地表反照率产品时间上 的长期一致性和空间上的连续性,而且对地表反照 率产品的精度有着较高的要求.国际公认地表反照 率的绝对误差必须达到0.

0 2~0.

0 5才能适应气候 模拟研究的需要[

3 9-4

0 ] .因此,MO D I S地表反照率 产品的精度一直备受关注,许多研究都对其精度做 了分析和评价[

3 2-3 3,

3 7,

4 1-5

2 ] ,这些分析和评价 MO - D I S反照率精度研究的共同结论是:通过全反演得 到的高质量反照率反演结果,其精度能够满足气候 模拟研究对地表反照率绝对误差的要求;

通过当量 反演得到反照率反演结果的精度较低[

3 1-3 2,

3 4] . 值得注意的是,只有少数研究涉及了 MO D I S 反照率当量反演结果的精度[

3 2,

3 7,

4 1] .在这些研究 中,缺少定量分析 MO D I S反照率当量反演结果精 度的研究,特别是大范围相同时空尺度下 MO D I S 反照率两种反演结果差异的研究.因此,有必要对 此做 出分析和研究. 本文根据业务化MO D I S B R D F和反照率反演算法的特点,采用对照反演法 分析高原地区相同时空尺度下 MO D I S反照率两种 反演结果的差异,对于将 MO D I S地表反照率产品 用于各种天气、气候和陆面过程模式研究高原地区 对我国天气和气候的影响具有重要意义.