【其他行业标准】 射出长波辐射产品标定校准方法

ICS07.060
备案号：39831—2013
中华人民共和国气象行业标准
Qx/T187—2013
射出长波辐射产品标定校准方法Method for product calibration of outgoing longwave radiation2013-01-04发布
中国气象局
電发布電
2013-05-01实施
中华人民共和国
气象行业标准
射出长波辐射产品标定校准方法QX/T 187—2013
气象出版社出版发行
北京市海淀区中关村南大街46号邮政编码：100081
网址:http://www.cmp.cma.gov.cn发行部：010-68409198
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开本:880×1230
2013年5月第一版
字数：22.5千字
印张：0.75
2013年5月第一次印刷
书号：135029-5566
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术语和定义
3标定和校准方法
3.1一般要求
3.2标定方法
3.3校准方法
附录 A(规范性附录)
附录 B(资料性附录)
参考文献
均方根误差及相关系数计算公式FY-3卫星ERM与VIRR仪器的OLR产品回归关系图Qx/T187—2013
本标准按照GB/T1．1一2009给出的规则起草。本标准由全国卫星气象与空间天气标准化技术委员会（SAC/TC347)提出并归口。本标准起草单位：国家卫星气象中心本标准主要起草人：吴晓、张艳Qx/T 187—2013
Qx/T187—2013
国外利用卫星资料计算生成的射出长波辐射产品至今已有30多年的历史，我国从20世纪90年代末开始相继发射了风云一号（FY-1）、风云二号（FY-2)和风云三号（FY-3)系列气象卫星。国家卫星气象中心利用风云业务气象卫星和NOAA区域遥感数据，反演生成了各颗卫星的射出长波辐射产品。由于各个仪器通道光谱特性不同或不尽相同，射出长波辐射反演模式和精度也会有所不同，为了进一步提高射出长波辐射产品质量，且使各个仪器射出长波辐射产品之间具有可比性，需要对射出长波辐射产品进行标定和校准。为了规范这项工作，制定本标准。V
1范围
射出长波辐射产品标定校准方法本标准规定了卫星射出长波辐射产品标定和校准的方法。本标准适用于气象卫星射出长波辐射产品的处理。2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。2. 1
射出长波辐射outgoing longwave radiation;OLRQx/T 187—2013
地球一大气系统从大气顶部向外发射出的、能量主要在波长4μm~120μm 的长波热辐射。注：单位为瓦每平方米(W/m2）。2. 2
产品标定product assessment
用真实值对产品进行对比分析，得出产品的质量情况。2.3
产品校准productcalibration
对产品进行订正处理，使之接近真实值。3标定和校准方法
3.1一般要求　
用同一地区观测时间最接近的两颗卫星OLR产品的对比来进行产品标定，用作对比的产品其精度应优于被标定产品。
用同一或近于同一观测时间的两颗卫星OLR产品来进行产品校准。3.2标定方法
时空匹配处理
用作对比的产品与被标定产品应在地理范围上一致，其观测时间相差应在1.5小时之内。收集的产品应具有代表性，并处理成同一地理范围、同一空间分辨率的OLR格点场数据。3.2.2绘图和分析
用绘图软件将OLR格点场数据绘制成等值线图和灰度图像，并进行对比分析。等值线图的等值线间隔为 10W/m2~20W/m2。
3.2.3统计分析
对OLR格点场数据进行误差统计，计算均方根误差和相关系数，计算公式见附录A。系统均方根1
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误差范围应在0W/m2~25W/m2，相关系数应在0.85~1.00。3.3校准方法
时空匹配处理
建立校准关系应限于同一地理范围、同一观测时间、同一空间分辨率的两颗卫星（或一颗卫星不同仪器)的OLR产品;对于不同步卫星，观测时间相差应不超过20分钟，并选用晴空区。3.3.2建立校准关系
对时空匹配处理后的两种OLR格点场做X一Y散点图进行回归分析，建立回归关系，线性回归关系式见式(1）：
Ror = a十b × lor
式中：
Ror一精度较高的OLR产品（即认定真实值）；a，b一回归系数;
lar一精度较低的OLR产品（即需校准值）。示例：
...(1)
对FY-3极轨气象卫星地球辐射测量仪（Earthradiationmeasurer，ERM)和可见光红外扫描辐射计（Visible andin-fraredradiometer，VIRR)OLR产品建立回归关系，结果参见附录B的图B．1。3.3.3产品校准流程
OLR产品校准流程见图1。
获取OLR产品
建立回归关系式
时空匹配处理，生成匹配后
的2个格点场
用回归关系式对精度较低的bZxz.net
OLR产品做校准
对格点场资料缴X—Y敏点图和
回妇分析
图1卫星OLR产品校准流程
A．1均方根误差计算公式
式中：
RMS一均方根误差;
附录A
(规范性附录)）
均方根误差及相关系数计算公式C(X,Xe):
一OLR格点场数据个数；
一第 i个数据；
一进行对比的两颗卫星中,待标定的卫星OLR数据值；一精度较高(或接近真实值)的卫星OLR数据值。A.2
相关系数计算公式
C(XX,) × (XX,)
(XX,)×(XX)
式中：
CORR一相关系数；
一OLR格点场数据个数；
一第i个数据；
进行对比的两颗卫星中,待标定的卫星OLR数据值；Qx/T 187—2013
一进行对比的两颗卫星中，待标定的卫星OLR格点场所有数据的平均值；一精度较高（或接近真实值）的卫星OLR数据值；一精度较高(或接近真实值)的卫星OLR格点场所有数据的平均值。3
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附录B
(资料性附录)
FY-3卫星ERM与VIRR仪器的OLR产品回归关系图FY-3A卫星ERM与VIRR仪器的OLR产品回归关系见图B.1O340
：200
VERR OLR
注：该数据为2009年4月22日一条轨道覆盖范围0图B.1
ERM与VIRR仪器的OLR产品回归关系图FY-3A卫星
474-479
参考文献
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吴晓．NOAA-16中国区域OLR产品技术报告．卫星气象技术报告，2002（1）吴晓．NOAA-18中国区域射出长波辐射产品处理系统.卫星气象技术报告，2006（1）吴晓．用FY-2C静止气象卫星资料计算射出长波辐射通量密度．气象科技，2007，35（4）：[4]
吴晓．FY-2D静止气象卫星OLR反演模式．气象科技，2008，36(5）：634-638[5]
Gruber A, Arthur F K. The status of the NOAA outgoing longwave radiation data set.BulletinAmerican Meteorologicalsociety，1984,65:958-962[6] Ohring George , Gruber A Ellingson Robert. satellite determination of the relationship be-tween total longwave radiation fluX and infrared window radiance. Journal of climate and AppliedMeteorology，1984,123(3):416-4255
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