📄Работа №95807
Тема: Восстановление температуры приземного слоя воздуха по данным микроволнового радиометра ATMS/SNPP
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
физика
Объем:
37 листов
Год:
2019
Просмотров:
56
4760
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
Глава I. Микроволновый радиометр ATMS/SNPP 6
1.1 Спутниковые системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) 6
1.2 Микроволновый радиометр ATMS/SNPP 8
1.3 Физическая основа метода восстановления состояния атмосферы и основные стандартные
продукты ATMS 11
1.4 Формат хранения спутниковых данных NetCDF 14
1.5 Инструменты для работы с NetCDF 16
Глава II. Приземная температура воздуха по данным микроволнового радиометра ATMS спутника SuomiNPP 20
2.1 Библиотека NetCDF-4 для работы с данными формата NetCDF для языка Python 20
2.2 Вычислительный комплекс для расчета температуры приземного слоя воздуха 21
2.3 Температура воздуха в приземном слое атмосферы 25
Глава III. Верификация температуры приземного слоя воздуха, полученной по данным микроволнового радиометра ATMS/SNPP 27
3.1 Архив климатических данных GDAS 27
3.2 Сопоставление температуры приземного слоя воздуха, полученной по данным
ATMS/SNPP с данными климатического архива GDAS 28
Заключение 32
Приложение 1. Листинг Программы «Расчет температуры приземного слоя воздуха» 33
Литература 34
Глава I. Микроволновый радиометр ATMS/SNPP 6
1.1 Спутниковые системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) 6
1.2 Микроволновый радиометр ATMS/SNPP 8
1.3 Физическая основа метода восстановления состояния атмосферы и основные стандартные
продукты ATMS 11
1.4 Формат хранения спутниковых данных NetCDF 14
1.5 Инструменты для работы с NetCDF 16
Глава II. Приземная температура воздуха по данным микроволнового радиометра ATMS спутника SuomiNPP 20
2.1 Библиотека NetCDF-4 для работы с данными формата NetCDF для языка Python 20
2.2 Вычислительный комплекс для расчета температуры приземного слоя воздуха 21
2.3 Температура воздуха в приземном слое атмосферы 25
Глава III. Верификация температуры приземного слоя воздуха, полученной по данным микроволнового радиометра ATMS/SNPP 27
3.1 Архив климатических данных GDAS 27
3.2 Сопоставление температуры приземного слоя воздуха, полученной по данным
ATMS/SNPP с данными климатического архива GDAS 28
Заключение 32
Приложение 1. Листинг Программы «Расчет температуры приземного слоя воздуха» 33
Литература 34
📖 Введение
Совершенствование методов космического мониторинга Земли является важной научной
задачей. Целью космического мониторинга является своевременное получение информации о текущем состоянии атмосферы и подстилающей поверхности. Следовательно, главным требованием
является обеспечение максимальной скорости передачи и обработки информации со спутников на
Землю.
На сегодняшний день существует множество спутниковых приборов, использующихся для
наблюдений за состоянием атмосферы. Например, для мониторинга ТПО (температура поверхности океана) используются радиометры: VIIRS, AMSR2, SSMIS, ATMS, MTB3A и т.д. Данные, полученные с помощью таких приборов, содержит в себе большое набор параметров описывающих
состояние атмосферы и подстилающей поверхности. Эти данные находятся в открытом доступе,
что дает пользователю возможность использовать их для решения собственных задач.
Однако спутниковые данные хранятся с использованием специализированных форматов,
таких как HDF4, HDF5, NetCDF 3, NetCDF 4. Это требует от пользователя определенных навыков
для работы с ними.
Стандартные продукты спутниковых приборов, таких как IASI, ATMS, CrIS и пр., принадлежащих Национальному Управлению Океанических и Атмосферных исследований (National
Oceaic and Atmospheric Administration) [1], представлены на 100 уровнях атмосферы от уровня моря до приблизительно 0.016 гПа. Однако, к сожалению в них не содержится информация о температуре воздуха в приземном слое атмосферы. Данная величина используется для оперативного
мониторинга состояния атмосферы и оценки точности краткосрочного прогнозирования. Поэтому
актуальной является задача разработки программного вычислительного комплекса для восстановления температуры приземного слоя воздуха.
Целью работы является разработка подхода для восстановления температуры приземного
слоя воздуха с использованием стандартных продуктов ATMS спутника Suomi NPP.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Исследование возможности использования стандартных продуктов микроволнового
радиометра ATMS для оценки температуры приземного слоя воздуха.5
2. Разработка программного вычислительного комплекса для восстановления температуры приземного слоя воздуха по данным микроволнового радиометра ATMS/SNPP.
3. Верификация полученного результата с использованием данных климатического архива GDAS.
В первой главе представлена информация о микроволновом радиометре ATMS/SNPP и его
стандартных продуктах, хранящихся в формате NetCDF. Во второй главе содержатся описание используемого подхода и основных блоков программного комплекса для восстановления температуры приземного слоя воздуха по данным стандартных продуктов микроволнового радиометра
ATMS/SNPP. В третьей главе приведены результаты сопоставления восстановленной температуры
приземного слоя воздуха с данными климатического архива GDAS.
задачей. Целью космического мониторинга является своевременное получение информации о текущем состоянии атмосферы и подстилающей поверхности. Следовательно, главным требованием
является обеспечение максимальной скорости передачи и обработки информации со спутников на
Землю.
На сегодняшний день существует множество спутниковых приборов, использующихся для
наблюдений за состоянием атмосферы. Например, для мониторинга ТПО (температура поверхности океана) используются радиометры: VIIRS, AMSR2, SSMIS, ATMS, MTB3A и т.д. Данные, полученные с помощью таких приборов, содержит в себе большое набор параметров описывающих
состояние атмосферы и подстилающей поверхности. Эти данные находятся в открытом доступе,
что дает пользователю возможность использовать их для решения собственных задач.
Однако спутниковые данные хранятся с использованием специализированных форматов,
таких как HDF4, HDF5, NetCDF 3, NetCDF 4. Это требует от пользователя определенных навыков
для работы с ними.
Стандартные продукты спутниковых приборов, таких как IASI, ATMS, CrIS и пр., принадлежащих Национальному Управлению Океанических и Атмосферных исследований (National
Oceaic and Atmospheric Administration) [1], представлены на 100 уровнях атмосферы от уровня моря до приблизительно 0.016 гПа. Однако, к сожалению в них не содержится информация о температуре воздуха в приземном слое атмосферы. Данная величина используется для оперативного
мониторинга состояния атмосферы и оценки точности краткосрочного прогнозирования. Поэтому
актуальной является задача разработки программного вычислительного комплекса для восстановления температуры приземного слоя воздуха.
Целью работы является разработка подхода для восстановления температуры приземного
слоя воздуха с использованием стандартных продуктов ATMS спутника Suomi NPP.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Исследование возможности использования стандартных продуктов микроволнового
радиометра ATMS для оценки температуры приземного слоя воздуха.5
2. Разработка программного вычислительного комплекса для восстановления температуры приземного слоя воздуха по данным микроволнового радиометра ATMS/SNPP.
3. Верификация полученного результата с использованием данных климатического архива GDAS.
В первой главе представлена информация о микроволновом радиометре ATMS/SNPP и его
стандартных продуктах, хранящихся в формате NetCDF. Во второй главе содержатся описание используемого подхода и основных блоков программного комплекса для восстановления температуры приземного слоя воздуха по данным стандартных продуктов микроволнового радиометра
ATMS/SNPP. В третьей главе приведены результаты сопоставления восстановленной температуры
приземного слоя воздуха с данными климатического архива GDAS.
✅ Заключение
Работа посвящена исследованию возможности использования стандартных продуктов по
данным микроволнового радиометра ATMS cпутника SuomiNPP для восстановления температуры
приземного слоя воздуха.
В ходе выполнения работы были получены следующие результаты:
1. Было установлено, что стандартные продукты радиометра ATMA/SNPP являются
подходящим источником для восстановления температуры приземного слоя воздуха.
2. Разработан программный комплекс для расчета температуры приземного слоя воздуха по данным спутникового прибора ATMS/SNPP, пригодного для пакетной обработки.
3. Выполнена верификация температуры приземного слоя воздуха, восстановленной по
данным стандартных продуктов ATMS/SNPP, с использованием данных климатического архива
GDAS. Найдены среднеквадратичное отклонение и коэффициент корреляции R2, которые равны ~ 4 K и 0.94, соответственно.
данным микроволнового радиометра ATMS cпутника SuomiNPP для восстановления температуры
приземного слоя воздуха.
В ходе выполнения работы были получены следующие результаты:
1. Было установлено, что стандартные продукты радиометра ATMA/SNPP являются
подходящим источником для восстановления температуры приземного слоя воздуха.
2. Разработан программный комплекс для расчета температуры приземного слоя воздуха по данным спутникового прибора ATMS/SNPP, пригодного для пакетной обработки.
3. Выполнена верификация температуры приземного слоя воздуха, восстановленной по
данным стандартных продуктов ATMS/SNPP, с использованием данных климатического архива
GDAS. Найдены среднеквадратичное отклонение и коэффициент корреляции R2, которые равны ~ 4 K и 0.94, соответственно.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.