Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. В.5. Т.1. С. 142-154
Определение характеристик подстилающей поверхности
по данным радиометров AVHRR и MODIS и их использование
в модели вертикального тепло- и влагопереноса
для речного водосбора
Е.Л. Музылев
1, А.Б. Успенский
2, З.П. Старцева
1, Е.В. Волкова
2, А.В. Кухарский
21 Институт водных проблем РАН, 119333, Москва, ул.Губкина, 3
2 Научно-исследовательский центр космической гидрометеорологии "Планета"
Росгидромета, 123242, Москва, Б. Предтеченский пер., 7
Разработаны методы тематической обработки данных измерений радиометров AVHRR/NOAA и
MODIS/EOS Terra и Aqua для дистанционного определения температуры подстилающей поверхности и ха-
рактеристик растительности. С помощью созданных комплексов программ для сезонов вегетации 2003-2005
гг. по данным AVHRR при безоблачных условиях получены оценки температуры Тg и излучательной спо-
собности E почвы, температуры воздуха у поверхности растительного покрова Ta, эффективной радиацион-
ной температуры поверхности Ts.eff, нормализованного индекса вегетации NDVI, листового индекса LAI и
проективного покрытия растительностью В, а по данным MODIS - оценки Ts.eff, Е, NDVI, LAI для цен-
трального региона России, включающего водосбор р.Сейм (Курская область) площадью 7460 км
2
. Выявлено
хорошее совпадение спутниковых оценок температур, полученных по данным AVHRR и MODIS. Проанали-
зирована статистика ошибок этих оценок.
Полученные по спутниковым данным оценки перечисленных температур и характеристик растительно-
сти использованы для калибровки и верификации разработанной модели вертикального тепло- и влагопере-
носа в системе "почва-растительность-атмосфера" (SVAT) и вычислений с ее помощью суммарного испаре-
ния, тепло- и влагозапасов почвы, потоков скрытого и явного тепла и других составляющих водного и теп-
лового балансов. Подтверждены возможности расчета этих величин при использовании в качестве парамет-
ров модели спутниковых оценок LAI и B, а в качестве ее входной переменной - спутниковых оценок темпе-
ратуры подстилающей поверхности.
Полный текстСписок литературы:
- Музылев Е.Л., Успенский А.Б., Старцева З.П., Волкова Е.В. Моделирование гидрологиче- ского цикла речных водосборов с использованием синхронной спутниковой информации высоко- го разрешения // Метеорология и гидрология, 2002. № 5. С.68-82.
- Волкова Е.В., Успенский А.Б. Детектирование облачности и определение ее параметров по спутниковым данным в светлое время суток // Метеорология и гидрология, 2007. № 12. С.5-20.
- Музылев Е.Л., Успенский А.Б., Волкова Е.В., Старцева З.П. Использование спутниковой информации при моделировании вертикального тепло- и влагопереноса для речных водосборов // Исследование Земли из космоса, 2005. № 4. С.1-10.
- EOS Data Products Handbook. Editors C.L.Parkinson & R.Greenstone. NASA/GSEC. Greenbelt, MD 20771.Oct. 2000. V.2. 256 p.
- Wan Z., Li Z.-L. A physics-based algorithm for retrieving land surface emissivity and temperature from EOS/MODIS data // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 1997. V.35. № 4. P.980-996.
- Wan Z. MODIS Land Surface Temperature Products // Users Guide. ICESS, Univ. of California, Santa Barbara, March 2006. 35 p.
- Kniazikhin Y., Martonchic J.V., Myneni R.B. et al. Synergistic algorithm for estimating vegetation canopy leaf area index and fraction of absorbed photosynthetically active radiation from MODIS and MISR data // J. Geophys. Res., 1998. V.103: P.32227-32275.
- Музылев Е.Л., Успенский А.Б., Старцева З.П., Волкова Е.В., Кухарский А.В. Дистанционное определение характеристик подстилающей поверхности по данным сканирующих радиометров спутников NOAA и EOS/ Terra при моделировании вертикальных потоков влаги с речных водо- сборов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса: Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных объектов и явлений. Сб. научн. статей. М.: ООО «Азбука-2000», 2007. Выпуск 4. Т.2. С.251-260.
- Clupp R.B., Hornberger G.M. Empirical equations for some hydraulic properties // Water Resources Research. 1978. V.14. № 4. P.601-604.
- Taconet O., Bernard L., Vidal-Madjar D. Evapotranspiration over agricultural region using a surface flux/temperature model based on NOAA-AVHRR data // J. Clim. Appl. Meteorol., 1986. V.25. № 3. P.284-307.
- Братсерт У.Х. Испарение в атмосферу // Л., Гидрометеоиздат, 1985. 352 с.
- Бусарова О.Е., Шумова Н.А. Биометрические характеристики посевов некоторых сельско- хозяйственных культур и их использование для расчетов испарения // Водные ресурсы, 1987. № 2. С.130-135.
- Biospheric Aspects of the Hydrological Cycle (BAHS). Report № 27. // Ed. by BAHC Core Project Office. Institut fur Meteorologie, Freie Universitat Berlin, Germany, 1993. 103 p.
- Biftu G.F., Gan T.Y. Semi-distributed, physically based, hydrologic modeling of the Paddle River basin, Alberta, using remotely sensed data // Journal of Hydrology, 2001. V.244. P.137-156.
- Valor E., Caselles V. Mapping land surface emissivity from NDVI: application to European, African, and South American areas // Remote Sensing of Environment, 1996. V.57. P.167-184.