基于中国通量网的MODIS短波反照率验证与分析.pdf

引 用 格 式： Ｗｕ 　 Ｈｏｎ ｇｙ ｉ ， Ｔｏｎ ｇ 　 Ｌｉｎ ｇ ， Ｃｈｅｎ 　 Ｙｕｎ ｐ ｉｎ ｇ ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ 　 ｏｆ 　 ＭＯＤＩＳ 　 Ｓｈｏｒｔｗａｖｅ 　 Ａｌｂｅｄｏ 　 Ｐｒｏｄｕｃｔｓ 　 ｏｖｅｒ 　 Ｃｈｉｎ － ａＦＬＵＸ 　 Ｓｉｔｅｓ ［ Ｊ ］ ．Ｒｅｍｏｔｅ 　 Ｓｅｎｓｉｎ ｇ 　 Ｔｅｃｈｎｏｌｏ ｇｙ 　 ａｎｄ 　 Ａ ｐｐ ｌｉｃａｔｉｏｎ ， ２０１２ ， ２７ （ ５ ）： ７３５ － ７３９． ［吴宏伊，童玲，陈云坪 ． 基于中 国通量网的 ＭＯＤＩＳ 短波反照率验证与分析［ Ｊ ］ ． 遥感技术与应用， ２０１２ ， ２７ （ ５ ）： ７３５ － ７３９． ］ 收稿日期： ２０１１ － ０８ － １６ ；修订日期： ２０１２ － ０６ － ２８ 基金项目：国家 ８６３ 计划项目（ ２００９ＡＡ１２２１０１ ）、国家自然科学基金项目（、）资助。 作者简介：吴宏伊（ １９８１－ ），女，四川仁寿人，博士研究生，主要从事定量遥感机理研究。 Ｅ － ｍａｉｌ ： ｗｕｈｏｎ ｇｙ ｉ１００８ ＠ １６３．ｃｏｍ 。 基于中国通量网的 ＭＯＤＩＳ 短波反照率验证与分析 吴宏伊 ， 童 　 玲 ， 陈云坪 （ 电子科技大学自动化工程学院 ， 四川 成都 　 ６１１７３１ ） 摘要：遥感地表反照率产品的验证与分析是将其应用于环境研究的基础。采用中国通量网的地表 实测短波反照率数据对 ＭＯＤＩＳ 反照率产品进行对比和分析 ， 针对选取的 ８ 个地面站点 ， 提取了 ２００４ 年的 ＭＯＤＩＳ 反照率产品并进行验证 。 这些站点的植被覆盖情况涵盖了草地 、 森林和农业用 地 。 结果显示 ＭＯＤＩＳ 在多数情况下能提供准确的地表反照率产品 。 针对各个站点的误差 、 均方 根误差 、 相关系数分析都显示了这个结果 ， 总体反演误差在 ０．００２ 左右 。 较大的误差出现在有冰雪 影响的时候 ， 排除受积雪影响的数据 ， 总体均方根误差可达 ０．０２８ 。 分析了引起误差的原因并提出 了改进意见 。 关 　 键 　 词： ＭＯＤＩＳ ； 反照率 ； 中国通量网 ； 短波 中图分类号： ＴＰ 　 ７０２ 　　 文献标志码： Ａ 　　 文章编号： １００４ － ０３２３ （ ２０１２ ） ０６ － ０７３５ － ０５ １ 　 引 　 言 地表反照率是地表反射太阳辐射与入射太阳辐 射的比值。它直接反映地面的能量收支情况，是控制 地表—大气能量交换的重要因子。地表植被的消失 会减少地表吸收的辐射能量，反照率会因此而上升， 因此反照率也是反映地球 环 境 变 化 的 重 要 变 量［１］。 在遥感科学领域反照率是其他地表产品生产的基础， 例如植被指数、叶面积指数等［２］。在很多气候模型和 陆面模型中，反照率都是重要的输入参数［３］。 卫星遥感具有长时间、大范围和实时观测的特 点，被认 为 是 监 测 全 球 地 表 反 照 率 唯 一 可 行 的 方 法［４］。现有的多个遥感传感器都提供了比较成熟的 反 照 率 产 品，包 括 ＭＯＤＩＳ （ Ｍｏｄｅｒａｔｅ － Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｍａ ｇ ｉｎ ｇ 　 Ｓ ｐ ｅｃｔｒｏｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ ）、 ＭＩＳＲ （ Ｍｕｌｔｉ － ａｎ ｇ ｌｅ Ｉｍａ ｇ ｉｎ ｇ 　 Ｓ ｐ ｅｃｔｒｏＲａｄｉｏｍｅｔｅｒ ）、 ＰＯＬＤＥＲ （ ＰＯＬａｒｉｚａ － ｔｉｏｎ 　 ａｎｄ 　 Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｉｔ ｙ 　 ｏｆ 　 ｔｈｅ 　 Ｅａｒｔｈｓ 　 Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅｓ ） 和 ＡＶＨＲＲ （ Ａｄｖａｎｃｅｄ 　 ｖｅｒ ｙ 　 Ｈｉ ｇ ｈ 　 Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ 　 Ｒａｄｉ － ｏｍｅｔｅｒ ）等。 ＰＯＬＤＥＲ 反照率产品的空间分辨率比 较粗 糙，为 ６ｋｍ ，并 且 其 产 品 覆 盖 时 间 较 短［５］。 ＡＶＨＲＲ 只有两个窄带反射通道，在提供宽带反照 率时，窄 带 到 宽 带 转 换 误 差 较 大［４］。 ＭＩＳＲ 具 有 独 特的多角度观测特性，能同时获取 ９ 个方向上的地 表方向反射率信息［６］。但在同时的多角度 观 测 中， 容易出现部分观测数据受环境污染的情况，此时不 能提供足够的反演数据，因而 ＭＩＳＲ 地表反照率产 品具有较多的缺省值，在某些区域难以提供连续的 长时反照率产品。 ＭＯＤＩＳ 具有较高的空间分辨 率 （ １ｋｍ ），它 提 供 了 覆 盖 全 球 的 地 表 反 照 率 产 品［７］。 从 ２０００ 年到现在，提供了几乎全部时间的全球尺度 上的产品，是被广泛应用的地表反照率数据源。 遥感产品 的 应 用，以 对 其 验