基于地学环境效应的卫星遥感降水产品降尺度方法研究

基本信息
批准号:41901343
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:30.00
负责人:马自强
学科分类:
依托单位:北京大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
多源融合验证遥感降尺度降水
结项摘要

High-quality precipitation data with high spatial and temporal resolution is the core flux driving research on the global water-energy-carbon cycle. Led by NASA, the tropical/global precipitation observation satellite program jointly initiated by JAXA and ESA is known as the TRMM/GPM era, which provides a new historical opportunity for studies on satellite remote sensing precipitation inversion theory and method and water cycle. However, due to the coarse spatial resolution and low quality of official TRMM/GPM products, their practical applications in many fields are seriously hindered. This study will be based on how to improve the spatial resolution of existing satellite precipitation products, studying the relationship between precipitation and different auxiliary variables from the aspect of geo-environmental effects, and identifying the auxiliary variables suitable for downscaling precipitation products at meteorological scale. The downscaling models will be used to obtain the downscaling results based on different auxiliary variables. At the same time, the idea of multi-source fusion is planning to be incorporated into downscaling remote sensing products with coarse resolutions. By using mainstream multi-source fusion algorithms, the downscaling results based on different auxiliary variables will be organically fused to develop high-quality and high-temporal resolution precipitation data and applied to hydrological models. The results of the project will provide technical supports for the improvements of the temporal and spatial resolutions of remote sensing products, as well as promote and promote the wide applications of remote sensing precipitation products in many fields such as hydrometeorology.

高质量高时空分辨率降水数据是驱动全球“水-能-碳”循环研究的核心变量。由NASA主导发起的热带/全球降水观测卫星计划被誉为TRMM/GPM时代,为卫星遥感降水反演理论方法和水循环研究提供了新的历史机遇。但由于TRMM/GPM官方产品空间分辨率较粗且质量较低,严重阻碍了其在诸多领域的实际应用。本研究基于如何提高现有卫星遥感降水产品空间分辨率这一关键科学问题,从地学环境效应的角度,研究降水与不同辅助变量的关系机理,筛选和甄别适用于气象尺度对遥感降水产品进行降尺度的辅助变量,分别构建基于不同辅助变量的降尺度模型,获取相应的降尺度结果,同时,将多源融合思想纳入到遥感产品降尺度的框架,引入主流的融合算法,将多种降尺度结果有机融合,研制高质量高时空分辨率的降水数据,并对其进行统计和水文两个角度的验证。项目成果将为遥感降水产品时空分辨率的提高提供技术支撑,推动和促进遥感降水产品在水文等诸多领域的广泛应用

项目摘要

本项目在率先完成既定“气象尺度遥感降水产品降尺度方法”核心研究内容的基础上,以我国风云卫星观测体系的发展及其业务化降水监测算法的迫切国家应用需为导向,围绕卫星遥感降水领域的关键理论和技术瓶颈进行持续攻关,总体遵循“时空降尺度–多源融合–地面矫正–遥感估算”的研究思路,并取得如下亮点成果:.(1)针对目前缺乏天气尺度高分辨率降水数据的应用需求,提出了一套基于云特性的卫星遥感降水产品GPM-IMERG天气尺度降尺度方法,即地理滑动窗口权重裂解降尺度算法(GMWWDA),该算法也为卫星遥感降水产品的地面矫正提供了理论和方法参考,持续支撑了申请人的研究体系;.(2)针对目前多源融合方法仅考虑降水值融合的缺陷,提出了一种基于形态学理论的多源降水融合方法MASTMA,有效考虑降水事件和降水值对融合结果的双重影响;.(3)创新性提出了基于总量控制思路的遥感/再分析降水数据日尺度地面时空裂解矫正新理论和新算法(DSTDCA和DTVCMDA),显著降低了遥感/再分析降水数据的系统偏差和随机误差,并公开发布了两套亚洲地区高质量降水数据集AIMERG(0.1◦, half-hourly, 2000–2015, Asia)和AERA5-Asia(0.1°, hourly, 1951-2015, Asia);.(4)针对风云静止气象卫星红外多通道观测的载荷特征,创新性提出了基于层析理论的红外多通道协同降水估算算法PECA-FY4A,显著提升了静止卫星降水监测的能力和精度。.研究成果丰硕:在大气领域旗舰期刊BAMS,地学领域顶级期刊ESSD,遥感领域顶级期刊RSE和TGRS,以及水文领域顶刊JOH等国际刊物上发表SCI论文21篇(第一标记8篇);申请专利2项(授权1项);培养博士后/博士/硕士5人;公开发布数据集2套;获浙江省科技进步二等奖(4/9);总之,全面超额高质完成既定研究内容和指标任务。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
2

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
3

居住环境多维剥夺的地理识别及类型划分——以郑州主城区为例

居住环境多维剥夺的地理识别及类型划分——以郑州主城区为例

DOI:10.11821/dlyj201810008
发表时间:2018
4

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

DOI:10.5846/stxb202009292521
发表时间:2021
5

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022

马自强的其他基金

相似国自然基金

1

赞比西流域多卫星遥感降水量空间降尺度方法研究

批准号:41601464
批准年份:2016
负责人:曾红伟
学科分类:D0113
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
2

考虑时空异质性的遥感降水数据降尺度方法研究

批准号:41401503
批准年份:2014
负责人:陈锋锐
学科分类:D0113
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
3

面向空间异质性的多信息集成遥感降水降尺度方法研究

批准号:51709179
批准年份:2017
负责人:陈诚
学科分类:E0901
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于时空数据贝叶斯层次建模的多源土壤水分遥感产品融合与降尺度方法研究

批准号:41871232
批准年份:2018
负责人:柏延臣
学科分类:D0113
资助金额:60.00
项目类别:面上项目