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瞿瑛:《Comprehensive Remote Sensing》海洋反照率遥感估算研究进展

發布時間:2017-12-01 10:06 點擊數:

2017年11月8日,一本系统性介绍遥感技术与应用研究前沿进展的英文专著《Comprehensive Remote Sensing》正式出版。我院教师瞿瑛副教授参与了该书第76章《Sea surface albedo》(第一作者)和第75章《Land surface albedo》(第三作者)的撰写工作。该部分内容同时也被收录到在线出版的《Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences》一书中。

在《Sea surface albedo》(海洋反照率)章节中,作者详细介绍了海洋反照率遥感估算研究的进展情况。海洋反照率是海洋表面太阳短波辐射出射能量与入射能量的之比,反映了海洋表面对太阳辐射的反射能力,是地表辐射与能量平衡中的重要参量。海洋表面可以划分为开放洋面和海冰覆盖区两部分,其中开放洋面的反照率通常较低,主要受到海洋表面风场和海水中叶绿素、可溶性有机物和泥沙含量等因素的影响;海冰覆盖区的反照率通常较高,主要受到冰雪覆盖度、雪粒径、污染物含量和海冰类型等因素的影响(如图1所示)。我们可以通过对遥感多角度观测的海洋反射率进行积分或者角度效应校正,估算得到海洋反照率。因此,可以通过建立海洋反射率与其主要影响因素之间关系的模型,发展基于卫星遥感数据估算海洋反照率的方法。在开放洋面区域,作者与合作者发展了三分量海水反照率(TCOWA)模型,将海洋反射率分解为白帽(whitecaps)、耀斑(sun glints)和离水辐射三部分并分别建模;在海冰覆盖区,可以通过ISIOP、ART和DISORT等模型模拟冰雪的固有光学特性和表面反射率。最后,作者介绍了目前主要的基于卫星遥感数据估算的海洋反照率产品和数据集,如CLARA全球地表反照率数据集、基于TCOWA模型估算的全球海洋反照率数据集(图2)和GLASS第二期全球地表反照率产品(图3)等。

英文专著《Comprehensive Remote Sensing》是由Shunlin Liang(梁顺林)教授主编、爱思唯尔(Elsevier)出版社出版的学术专著,全书共分为9卷、163章,总计3134页,系统性地介绍了当前遥感计划和传感器、遥感数据处理与分析方法、陆地生态系统遥感、水循环遥感、辐射能量平衡遥感、陆表类型和变化制图、大气遥感、海洋遥感和社会公益应用遥感等领域的进展情况。

图1 海洋反照率影响因素示意图

     

图2 基于TCOWA模型估算的全球海洋反照率

(a) 2011年2月3日黑空反照率;(b) 2011年8月3日黑空反照率;

(c) 2011年2月3日白空反照率;(d) 2011年8月3日白空反照率

图3 GLASS第二期全球地表反照率产品

2017年第169天的 (a) 短波、(b) 近红外和(c)可见光波段黑空反照率

 

文章鏈接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124095489103719