Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 3. С. 7-26
Специализированный программный комплекс получения и валидации спутниковых оценок параметров облачности и осадков
Е.В. Волкова
1 , А.Б. Успенский
1 , А.В. Кухарский
1 1 НИЦ Космической гидрометеорологии «Планета», Москва, Россия
Специализированный Программный Комплекс (СПК) «ЕТР» позволяет автоматически в круглосуточном режиме детектировать параметры облачного покрова, осадков и опасных явлений погоды (ОЯП) для Европейской территории России (ЕТР) по данным радиометра AVHRR с полярно-орбитальных спутников серии NOAA и радиометра SEVIRI с геостационарного спутника Meteosat-10, а также валидировать полученные результаты классификации данными наземных наблюдений метеорологического радиолокатора (МРЛ) и на метеостанциях и другими спутниковыми методиками. Структура СПК «ЕТР» позволяет достаточно легко адаптировать его к другому схожему виду спутниковой информации (например, МСУ-ГС со спутника «Электро» или МСУ-МР со спутника «Метеор»). Полная автоматическая обработка спутниковых данных осуществляется: классификация − для каждого срока спутникового наблюдения, валидация – 1 раз в сутки и ежемесячно. Запуск автоматической классификации и валидации происходит сразу после появления в наличии в соответствующих базах данных (БД) файлов с необходимыми данными. СПК «ЕТР» не требует больших вычислительных ресурсов и может быть установлен на любую ПЭВМ (под Windows), имеющую доступ к БД со спутниковыми и прогностическими данными, результатами наземных наблюдений МРЛ и на метеостанциях, а также аналогичными результатами классификаций других спутниковых методик. Получаемые с помощью СПК продукты по облачности и осадкам в основном удовлетворяют требованиям Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) и не уступают по качеству зарубежным аналогам, имея перед ними ряд преимуществ в виде круглосуточной работы для любого типа облачности и подстилающей поверхности в пределах ЕТР, бóльшего количества детектируемых параметров облачности, осадков и ОЯП и их классов, меньшего количества привлекаемой дополнительной информации.
Ключевые слова: SEVIRI, Meteosat-10, AVHRR, NOAA, облачная маска, тип облачности, высота ВГО, интенсивность осадков, гроза, град, ЕТР.
Полный текстСписок литературы:
- Атлас облаков / Под ред. М.М. Ясногородской. Л.: Гидрометиздат, 1978. 268 с.
- Волкова Е.В. Определение сумм осадков по данным радиометров SEVIRI/Meteosat-9,10 и AVHRR/NOAA для Европейской территории России. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 4. С. 163–177.
- Волкова Е.В. Оценки параметров облачного покрова, осадков и опасных явлений погоды по данным радиометра AVHRR с МИСЗ серии NOAA круглосуточно в автоматическом режиме. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 3. С. 66–74.
- Волкова Е.В. Сравнительный анализ работоспособности двух пороговых методик автоматического детектирования облачности и оценки параметров облачного покрова по данным радиометра SEVIRI с МИСЗ Meteosat-9. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 4. С. 54–60.
- Волкова Е.В., Успенский А.Б. Оценки параметров облачного покрова по данным геостационарного МИСЗ Meteosat-9 круглосуточно в автоматическом режиме. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 3. С. 16–22.
- Волкова Е.В., Успенский А.Б. Сравнительный анализ оценок высоты верхней границы облачности по данным радиометра AVHRR МИСЗ NOAA и метеорологического радиолокатора. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Вып. 6. Т. 2. С. 104–110.
- Облака и облачная атмосфера. Справочник / Под ред. И.П. Мазина и А.Х. Хргиана. Л.: Гидрометиздат, 1989. 647 с.
- Cotin L.F.L. Algorithm Theoretical Basis Document for “Cloud Products” (CMa-PGE01, CT-PGE02&CTTH-PGE03 v.1.4) // SAF/NWC/CDOP/MFL/SCI/ATBD/01. Issue 1. Rev. 4. November 17, 2007. 69 pp.
- Dybbroe A., Hornquist S., Lavanant L., Marguinaud P. Cloud Masking for the O&SI SAF Global METOP/AVHRR SST Product // Proceedings of the 2006 Satellite Conference. Helsinki, Finland. 12–16 June 2006. 8 рр .
- Fernandez P. Algorithm Theoretical Basis Document for “Precipitation Product from Cloud Physical Properties” (PPh-PGE14: PCPh v.1.0 & CRPh v.1.0) // SAF/NWC/CDOP2/INM/SCI/ATBD/14. Issue 1.0. July 15, 2013. 40 p.
- Hollmann R. Annual Product Quality Assessment Report 2012 // SAF/CM/DWD/AQA/OR2013. Issue 1.1. October 15, 2013. 71 pp.
- Karlsson K.G. CM SAF Cloud, Albedo, Radiation Dataset, AVHRR-based, Edition 1 (CLARA-A1). Cloud Products. Validation Report // SAF/CM/SMHI/VAL/Gac/CLD. Issue 1.2. April 30, 2012. 133 pp.
- Karlsson K.G., Riihele A., Muller R., Meirink J.F., Sedlar J., Stengel M., Lockhoff M., Trentmann Y., Kaspar F., Hollmann R., Wolters E. CLARA-1: The CM SAF cloud, albedo and radiation dataset from 28yr of global AVHRR data // Atmos. Chem. Phys. Discuss. Vol. 13. 2013. Р. 935–982.
- Kidd C., Levizzani V., Laviola S. Quantitative Precipitation Estimation from Earth Observation Satellites – Rainfall: State of Science // Geophysical Monograph Series 191. 2010. P. 127-158.
- Kniffka A., Meirink J.F., Stengel M. CM SAF: Product User Manual. SEVIRI dataset cloud products // Edition 1. SAF/CM/DWD/PUM/SEV/CLD. Issue 1.2. October 16, 2013. 45 pp.
- Kniffka A., Lockhoff M., Meirink J.F., Stengel M. CM SAF: Validation Report. SEVIRI cloud products // Edition 1, SAF/CM/DWD/VAL/SEV/CLD. Issue 1.2. October 16, 2013. 88 pp.
- Meirink J.F., Roebeling R., Wolters E., Deneke H. CM SAF: Algorithm Theoretical Basis Document. Cloud Physical Products: AVHRR/SEVIRI // SAF/CM/KNMI/ATBD/CPP. Issue 1.1. June 06, 2010. 24 pp.
- Sedlar J., Karlsson K.G. Algorithm Theoretical Baseline Document Joint Cloud Property Histogram Products AVHRR/SEVIRI (CM-SAF Products CM-11, CM-12) // SAF/CM/SMHI/PDC/CTY. Issue 1.1. September 27, 2011. 18 pp.
- Thoss A. Algorithm Theoretical Basis Document for SAF NWC/PPS “Cloud Mask” (CM-PGE01 v. 3.0 – patch 1) // SAF/NWC/CDOP/SMHI-PPS/SCI/ATBD/1. Issue 2.3. August 17, 2010. 48 pp.