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姚宜斌教授课题组在Remote Sensing of Environment上发表亚公里空间分辨率多源水汽融合成果时间:2022-06-01

近日,新濠天地3559cσmGNSS近地空间环境监测团队姚宜斌教授课题组在《Remote Sensing of Environment》(RSE)发表题为“Retrieval of high spatial resolution precipitable water vapor maps using heterogeneous earth observation data”的研究成果。新濠天地3559cσm博士研究生马雄伟为论文第一作者,姚宜斌教授为通讯作者,参与本研究的还有张豹副教授和何畅勇博士。RSE当前影响因子为10.164,在同类SCI学术期刊中排名第一。

Figure. 1 Correlations among GNSS-derived PWV and coordinate, NDVI, meteorology factors, and topographic information, respectively (p<0 .01)

Figure 2. PWV distribution maps for GNSS, MLR, RF, GRNN, ERA5 and MODIS NIR in spring, summer, autumn and winter

大气水汽是地球地表与大气之间水和能量交换的重要参数,同时也是卫星大地测量和卫星遥感实现高精度应用的关键因素。如何从多源异构地表观测资料中精确获取高空间、高时间分辨率大气水汽,对于深化理解气候、天气过程、地表水循环以及校准大地测量观测误差也具有重要科学意义。

课题组基于多源异构地表数据,包括全球卫星导航系统(GNSS)、星基遥感观测数据和陆面同化气象资料,首先将GNSS技术反演的高精度大气水汽与地表覆盖类型建立联系,并定量分析了地表覆盖类型对大气水汽分布分影响。其次,对GNSS水汽与高空间分辨率气象资料、植被覆盖、地形进行了空间相关性分析,并选取与GNSS水汽相关性通过显著性检验的因子构建空间模型。最后,以GNSS水汽与多源异构地表变量的空间关系,通过双尺度反演方法获取亚公里空间分辨率大气水汽。

该项研究实验结果表明,不同地表覆盖类型对GNSS水汽分布的影响不同,确定地表覆盖类型对GNSS水汽影响的最优缓冲区半径,可连同地形分布共同作为双尺度反演的背景场提升大气水汽的空间分辨率。交叉验证结果表明,所获取的亚公里水汽分布精度具有高可靠性,相关成果不仅提高了多源异构观测资料的利用率,而且首次实现了大气水汽在亚公里空间分辨率上的映射,可为天气变化、气候和空间对地观测误差修正等研究提供重要数据支撑。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425722002140

图文:马雄伟

审核:胡俊英