ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

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 2
1 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 текст

Список литературы:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. EOS Data Products Handbook. Editors C.L.Parkinson & R.Greenstone. NASA/GSEC. Greenbelt, MD 20771.Oct. 2000. V.2. 256 p.
  5. 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.
  6. Wan Z. MODIS Land Surface Temperature Products // Users Guide. ICESS, Univ. of California, Santa Barbara, March 2006. 35 p.
  7. 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.
  8. 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.
  9. Clupp R.B., Hornberger G.M. Empirical equations for some hydraulic properties // Water Resources Research. 1978. V.14. № 4. P.601-604.
  10. 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.
  11. Братсерт У.Х. Испарение в атмосферу // Л., Гидрометеоиздат, 1985. 352 с.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. 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.