山區(qū)地表短波凈輻射遙感估算

目錄
前言
第一章 山地短波凈輻射概述 1
1.1 山地短波凈輻射 1
1.2 山區(qū)地表短波凈輻射研究進展 4
1.2.1 太陽短波輻射研究進展 4
1.2.2 地表反照率研究進展 6
1.2.3 地表短波凈輻射研究進展 9
1.3 山區(qū)短波凈輻射估算存在的問題 10
1.4 小結(jié) 11
參考文獻 12
第二章 研究區(qū)與數(shù)據(jù)處理 17
2.1 研究區(qū)及數(shù)據(jù) 17
2.1.1 大野口流域 17
2.1.2 老虎溝12號冰川 21
2.2 高分辨率DEM數(shù)據(jù)制備 22
2.2.1 全球DEM數(shù)據(jù)產(chǎn)品 22
2.2.2 基于WorldView-2立體像對的DEM提取 24
2.3 地形因子計算 30
2.3.1 坡度及坡向 31
2.3.2 遮蔽系數(shù) 32
2.3.3 地形結(jié)構(gòu)因子 33
2.3.4 天空可視因子 34
2.4 MODIS產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理 34
2.4.1 MODIS衛(wèi)星簡介 34
2.4.2 MODIS大氣產(chǎn)品 35
2.5 Sentinel-2產(chǎn)品及數(shù)據(jù)處理 36
2.5.1 Sentinel-2衛(wèi)星簡介 36
2.5.2 Sentinel-2 L2A產(chǎn)品 39
2.5.3 用戶自定義的Sentinel-2 L2A產(chǎn)品 39
2.6 小結(jié) 42
參考文獻 43
第三章 山地太陽短波輻射 44
3.1 山地太陽短波輻射估算原理 44
3.1.1 太陽短波輻射在大氣中的傳輸 45
3.1.2 太陽短波輻射與地形相互作用 49
3.1.3 山地太陽短波輻射遙感估算方法 51
3.1.4 寬波段大氣透過率估算 55
3.2 山地太陽短波輻射空間分布 58
3.2.1 地面驗證數(shù)據(jù)集 58
3.2.2 太陽短波輻射估算結(jié)果與精度評估 59
3.2.3 太陽短波輻射空間分布特征 63
3.3 DEM在太陽短波輻射估算中的尺度效應(yīng) 66
3.3.1 DEM空間尺度的重要性 66
3.3.2 DEM空間尺度效應(yīng)研究 66
3.3.3 空間尺度效應(yīng)結(jié)果與驗證 68
3.4 小結(jié) 72
參考文獻 73
第四章 遙感影像地形標(biāo)準(zhǔn)化 75
4.1 遙感影像地形標(biāo)準(zhǔn)化原理 75
4.1.1 遙感影像輻射校正 75
4.1.2 BRDF線性核驅(qū)動模型 78
4.2 幾種常見的Landsat TM影像地形校正模型 84
4.2.1 DEM數(shù)據(jù)及地形因子制備 84
4.2.2 幾種地形校正模型結(jié)果比較 86
4.3 考慮地表BRDF的遙感影像地形標(biāo)準(zhǔn)化 90
4.3.1 地形標(biāo)準(zhǔn)化流程圖 90
4.3.2 山地BRDF模型 92
4.3.3 地形標(biāo)準(zhǔn)化模型 93
4.3.4 地形標(biāo)準(zhǔn)化模型參數(shù) 94
4.3.5 地形標(biāo)準(zhǔn)化模型精度驗證 97
4.4 DEM在地形校正中的尺度效應(yīng) 100
4.4.1 尺度效應(yīng)研究思路 100
4.4.2 DEM在地形校正中的尺度效應(yīng) 102
4.4.3 尺度效應(yīng)可靠性驗證 107
4.4.4 尺度效應(yīng)結(jié)論與討論 108
4.5 小結(jié) 110
參考文獻 110
第五章 山地短波凈輻射時空分布特征 113
5.1 山地短波凈輻射估算 113
5.1.1 山地短波凈輻射估算策略 113
5.1.2 基于子像元尺度的地形標(biāo)準(zhǔn)化 114
5.1.3 窄波段至寬波段反照率轉(zhuǎn)換 115
5.2 山地短波凈輻射時空分布特征 116
5.2.1 數(shù)據(jù)源 116
5.2.2 地表短波凈輻射 117
5.2.3 模型驗證及分析 122
5.3 小結(jié) 125
參考文獻 126
第六章 山地冰川短波凈輻射估算 127
6.1 山地冰川短波凈輻射挑戰(zhàn)與研究進展 127
6.1.1 山地冰川短波凈輻射的特殊性與挑戰(zhàn) 128
6.1.2 山地冰川太陽短波輻射研究進展 128
6.1.3 山地冰川反照率研究進展 130
6.1.4 山地冰川短波凈輻射研究進展 131
6.2 山地冰川太陽短波輻射 132
6.2.1 山地冰川太陽短波輻射估算 132
6.2.2 山地冰川太陽短波輻射空分布特征 134
6.3 山地冰川反照率 140
6.3.1 山地冰川反照率反演 140
6.3.2 結(jié)果驗證與時空分布特征 141
6.4 山地冰川短波凈輻射時空分布特征 147
6.4.1 精度驗證 147
6.4.2 山地冰川NSSR空間異質(zhì)性 148
6.4.3 山地冰川NSSR時空間分布特征 149
6.5 討論與結(jié)論 150
6.5.1 DEM對冰面波譜反射率的影響 150
6.5.2 地形對冰雪表面DSSR的影響 151
6.5.3 利用Sentinel-2數(shù)據(jù)反演大氣透過率的可靠性 153
6.5.4 山地冰川短波凈輻射估算的局限性 154
6.6 小結(jié) 155
參考文獻 156
第七章 結(jié)論與展望 160
附錄名詞表 163