1. 研究目的与意义
研究背景:
星载全球导航卫星系统反射测量(Global Navigation Satellite System-Reflectometry,GNSS-R)技术直接使用导航卫星系统发射的定位信号进行对地遥感探测,以其低成本、低费效比的特征,非常有望发展成为一项有力的地球观测技术。全称气旋全球导航卫星系统(Cyclone Global Navigation Satellite System,)CYGNSS)。是NASA发起支持的地球系统科学探路者任务之一。该任务的空间观测系统由运行于同一轨道平面的8颗小卫星组成,是全球首个专门设计应用反射测量技术进行对地遥感探测业务化运行的低轨全球导航卫星系统反射测量卫星星座,设计初始目标用于提供热带气旋中心的高分辨率海面风速观测。随着在轨任务的运行,任务已经基本达到了主要设计目标,而进一步的衍生研究发现CYGNSS还具有探测地表土壤湿度变化的潜能。不同的地表土壤湿度反演方法已经被提出。地表土壤湿度在农业、水资源管理和自然灾害预防中起着至关重要的作用。目前CYGNSS科学项目组联合美国大学大气研究联盟(UCAR)和密歇根大学(CU)的研究者发布了基于CYGNSS观测数据反演的地表土壤湿度产品,为了进一步了解该技术的潜能,掌握该产品的产品性能表现,评估CYGNSS土壤湿度产品在中国区的适用性非常重要,本设计基于python开发语言,使用地理空间数据处理相关库设计展开相关评价和分析工作。
研究目的:
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:
(1) 通过python语言及其地理空间处理库获取CYGNSS L3级及其其他验证所需的地表土壤湿度产品。
(2)设计评价方法和策略。确定评价刻画量以及评价维度。CYGNSS土壤水分产品是否可以刻画中国区的土壤水分的时空分布特征,是否可以在经度和纬度方向上刻画出土壤水分的变化特征产品在不同的地表类型(植被覆盖差异、地形特征差异)下的质量?
3. 研究的方法与步骤
方法:
通过python语言和地理空间数据处理包完成数据的收集、预处理、并置评价和分析。通过对比分析、三重并置分析,采用中国区地表土壤湿度测站实测的高时间分辨率数据,SMAP和ASCAT数据集评价CYGNSS遥感地表土壤湿度的质量,为后续进一步的科学研究与业务应用提供参考。
步骤:
4. 参考文献
[1]金令,王永芳,郭恩亮,那仁满都拉,顾锡羚,康尧.ERA5、GLDAS和FLDAS土壤湿度数据在内蒙古地区的适用性评价[J/OL].节水灌溉:1-16[2023-03-07].http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1420.tv.20230116.1418.013.html
[2]朱琳. 全球多源遥感土壤湿度产品的数据质量分析与融合[D].青岛大学,2022.DOI:10.27262/d.cnki.gqdau.2022.001136.
[3]张云,张丹丹,孟婉婷,顾军,韩彦岭,杨树瑚.CYGNSS/SMAP数据融合半经验模型的土壤湿度反演研究[J/OL].北京航空航天大学学报:1-15[2023-03-07].DOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0044.
5. 计划与进度安排
第一阶段:文献综述和数据采集
起始日期:2024年3月10日 截止日期:2024年3月31日
工作内容:
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