星载微波成像仪/探测器专用传感器(Special Sensor Microwave Imager Sounder, SSMIS)有24个探测通道,是目前唯一能够进行垂直大气温度和水汽探测的圆锥扫描仪器。相对于跨轨迹横扫,圆锥扫描避免了临边效应,使SSMIS观测资料在扫描线边缘仍保持较高的分辨率(37km),对台风垂直结构反演具有较大优势。SSMIS搭载在DMSP系列卫星上,可提供自2005年至今的全球三维微波探测资料。然而, DMSP F16和F17 SSMIS大气低层探测通道分别在2013年4月25日和2017年10月20日后出现明显的异常噪声,严重影响该资料的有效应用。
我院董慧杰博士和邹晓蕾教授分析了DMSP F16和F17 SSMIS温度探测通道资料的噪声特点,并提出相应的去噪方案。DMSP F16 SSMIS温度探测通道资料噪声频率随纬度发生变化;F17 SSMIS通道1到通道3噪声可达15K,通道2到通道4还存在沿扫描线方向异常抖动。经过去噪处理后,SSMIS亮温资料清晰显示出台风Lekima(2019)和Irma(2017)的结构特点。此研究为后续SSMIS资料的有效应用提供了基础。
图1 2017年9月5日DMSP F16通道5(a)观测亮温,(b)去噪后的亮温(c)噪声分布。(d)跨轨方向噪声频率随纬度变化。
图2 2019年8月7日 2157UTC DMSP F17 SSMIS 通道1到通道7第5个视场观测的台风Lekima垂直亮温分布。(a)原始观测亮温(b)去噪后的观测亮温(c)图b减去第80根扫描线上的亮温后得到的亮温差值。
论文信息:
Dong, H.; Zou, X.Mitigation of Systematic Noise in F16 SSMIS LAS Channels Observations for Tropical Cyclone Applications. Remote Sens. 2022, 14, 3171. https://doi.org/10.3390/rs14133171
Dong, H.; Zou, X. Mitigation of Significant Data Noise in F17 SSMIS Observations since October 2017. Remote Sens. 2022, 14,1684. https://doi.org/10.3390/rs14071684