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基于网格计算的陆地表面温度反演
作 者: 湛邵斌
导 师: 周云轩;陈圣波
学 校: 吉林大学
专 业: 地学信息工程
关键词: 大气辐射传输 大气校正 地表温度反演 Terra Aqua MODIS 网格计算 Globus Cactus MPICH-G2
分类号: P423.7
类 型: 博士论文
年 份: 2007年
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内容摘要
陆地表面温度在地表与大气相互作用过程中起着重要的作用,通过遥感方法进行地表温度的反演,可以在很大的程度上提高测量范围并减少工作量。本文利用Terra和Aqua两颗卫星的相似性和差异性,借助其共同传感器MODIS的数据,以及大气辐射传输模型MODTRAN来进行大气辐射传输模拟,并在此基础上制定模拟方案,完成地表温度反演的模型构建。同时,为了提高计算速度,引入了网格计算的概念,在UBUNTU系统下组建局域网,构建网格平台。建立网格环境下的地表比辐射率库和查找表。利用Globus、Cactus、WebService、MPICH-G2的统一协调配置来分配计算资源,完成基于网格环境下地表温度反演模型的可操作系统。最后以青海湖地区做为试验点,验证了模型构建的准确性和计算速度的提高。
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全文目录
内容提要 7-11 第一章 概论 11-33 1.1 大气辐射传输 11-12 1.2 地表温度反演方法 12-17 1.2.1 单通道法 13 1.2.2 多通道法 13-16 1.2.3 单通道多角度法 16 1.2.4 多通道多角度法 16 1.2.5 昼/夜法 16-17 1.3 网格计算 17-29 1.3.1 网格计算 17-21 1.3.2 网格的发展及研究现状 21-27 1.3.3 基于网格计算的陆地表面温度反演 27-29 1.4 研究思路和论文结构 29-33 第二章 地表温度反演理论基础 33-53 2.1 EOS-MODIS数据 33-39 2.1.1 Terra和 Aqua 33-37 2.1.2 EOS-MODIS 37-39 2.2 大气辐射传输模拟 39-52 2.2.1 MODTRAN 39-42 2.2.2 模拟方案 42-45 2.2.3 模拟参数数据 45-47 2.2.4 模拟结果分析 47-52 2.3 本章小结 52-53 第三章 网格计算环境构建 53-76 3.1 网格计算与相关技术比较 53-57 3.1.1 网格与 Internet 53-54 3.1.2 网格与集群计算 54-55 3.1.3 网格与 P2P 55 3.1.4 网格与分布式计算 55-56 3.1.5 网格与元计算 56-57 3.2 Web Service与 Grid Service 57-62 3.2.1 Web Service技术 57-61 3.2.2 Web服务与网格服务 61-62 3.3 平台组件的选取 62-64 3.4 操作系统的安装 64-67 3.5 网格环境的组建 67-75 3.5.1 Globus的安装 67-68 3.5.2 配置基础网络环境 68-69 3.5.3 安装各项网络协议 69-72 3.5.4 网格证书文件签署 72-75 3.6 本章小结 75-76 第四章 基于网格环境的大气辐射传输模拟 76-90 4.1 Cactus 76-78 4.2 Cactus的更新 78-81 4.3 Globus下 Cactus的体系结构 81-84 4.4 Globus与 Cactus结合的大气辐射传输模拟 84-89 4.4.1 Cactus的针(thorns) 85-86 4.4.2 编译具有 Globus的Cactus 86-88 4.4.3 结果分析 88-89 4.5 本章小结 89-90 第五章 网格环境下的地表温度反演 90-125 5.1 网格下数据库的构建 90-94 5.2 网格环境下的地表比辐射率库及反演参数查找表 94-98 5.2.1 数据库结构 94-95 5.2.2 数据库建立 95-96 5.2.3 数据库开发 96-97 5.2.4 数据库备份与恢复 97-98 5.3 地表温度反演的网格服务 98-108 5.3.1 定义WSDL接口 98-99 5.3.2 用 JAVA执行服务 99-101 5.3.3 利用 WEB服务部署描述器 101 5.3.4 利用 ANT创建 GAR文件 101-103 5.3.5 在 WebService中配置数学模型 103-104 5.3.6 地表温度反演方法 104-108 5.4 地表温度反演模型计算资源的分配 108-113 5.4.1 MPICH-G2的选择 108-109 5.4.2 MPICH-G2与 Globus结合 109-111 5.4.3 实现方法 111-113 5.5 综合 Terra/Aqua-MODIS数据反演地表温度 113-123 5.5.1 青海湖水面温度反演 113-115 5.5.2 结果验证与分析 115-123 5.6 本章小结 123-125 第六章 结论与展望 125-128 6.1 结论与创新点 125-126 6.2 问题与展望 126-128 参考文献 128-137 攻读博士期间的科研成果 137-141 致谢 141-143 摘要 143-146 Abstract 146-148
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 大气科学(气象学) > 气象基本要素、大气现象 > 大气温度 > 地球表面温度
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