本书聚焦于卫星降水遥感领域的核心科学问题——尺度效应，系统阐述了从数据源、算法、多尺度产品到应用实践的知识体系。全书以卫星降水产品的技术链条为逻辑主线，以尺度问题的深入剖析为学术脉络，全面评述了主流传感器的基本特征，梳理了可见光/红外、主/被动微波及多传感器联合反演降水的原理、关键算法与技术，重点揭示了产品精度随空间分辨率变化的客观规律与内在成因。在此基础上，本书原创性地提出了一套基于统计匹配的降水数据降尺度方法，并构建了面向多尺度应用的系统性分层检验策略，为突破高分辨率产品应用瓶颈、提升数据可靠性提供了关键技术方案。 本书注重理论与实践应用的结合，旨在为遥感、气象、水文、应急管理及气候研究等领域的科研人员、技术人员、高等学校师生及业务管理者提供关于卫星降水数据尺度特性认知、精度评估与有效应用的参考资料。

第1章 绪论 001 1.1 降水监测技术概述 002 1.1.1 地面雨量计 004 1.1.2 雨滴谱仪 004 1.1.3 天气雷达 005 1.1.4 卫星遥感 006 1.2 卫星遥感反演降水的产生和发展 006 1.2.1 卫星遥感反演降水的产生 006 1.2.2 卫星遥感反演降水的发展 007 1.3 卫星遥感反演降水产品的发展与尺度问题 009 1.3.1 卫星遥感反演降水产品的发展 009 1.3.2 卫星遥感反演降水的尺度问题 011 1.4 本书主要内容和结构 013 参考文献 014 第2章 卫星和传感器 017 2.1 卫星遥感数据源概述 018 2.2 GEO卫星及VIS/IR传感器 022 2.2.1 GOES卫星 022 2.2.2 Meteosat卫星 023 2.2.3 Himawari卫星 024 2.2.4 FY卫星 025 2.3 极轨卫星及PMW和AMW传感器026 2.3.1 DMSP 026 2.3.2 NOAA 027 2.3.3 TRMM 028 2.3.4 Aqua 029 2.3.5 S-NPP 030 2.3.6 Megha-Tropiques 031 2.3.7 GCOM-W1 032 2.3.8 GPMCO 032 参考文献 033 第3章 遥感反演降水算法/方法现状评价 035 3.1 遥感反演降水算法 036 3.1.1 可见光/红外降水反演算法 037 3.1.2 被动微波降水反演算法 037 3.1.3 主动微波降水反演算法 039 3.2 多传感器联合反演降水方法 040 3.2.1 基于概率匹配方法 040 3.2.2 基于云运动的方法 041 3.2.3 基于调整比率的方法 042 3.2.4 基于神经网络的方法 042 3.2.5 基于加权平均的方法 043 3.2.6 基于回归模型的方法 044 参考文献045 第4章 遥感反演产品及检验现状评价 049 4.1 全球遥感降水产品 050 4.1.1 GPCP数据集 050 4.1.2 CMAP数据集 050 4.1.3 IMERG数据集 052 4.1.4 TMPA数据集 052 4.1.5 CMORPH数据集 053 4.1.6 GSMaP数据集 053 4.1.7 PERSIANN数据集 054 4.2 遥感降水产品检验 054 4.2.1 卫星降水产品的验证实践 055 4.2.2 数据预处理与统计指标 056 4.2.3 卫星降水产品的不确定性与应用建议 058 参考文献 065 第5章 遥感数据的尺度效应 073 5.1 遥感降水数据尺度效应的评价方法 074 5.1.1 多尺度比较方法原理 075 5.1.2 站点数据聚合方法 077 5.1.3 遥感数据升尺度方法 077 5.1.4 试验区及多尺度数据处理 081 5.2 降水时序特征的尺度效应 082 5.2.1 站点数据时序特征的尺度效应 083 5.2.2 遥感数据时序特征的尺度效应 086 5.3 遥感数据精度的尺度效应 091 5.4 遥感降水数据具有尺度效应的原因 102 5.4.1 尺度对检验指标分布特征的影响 102 5.4.2 站点数量对检验指标分布特征的影响 107 参考文献110 第6章 高分辨率遥感降水数据降尺度方法 112 6.1 CDF匹配方法 113 6.2 基于CDF匹配降尺度的原理和方法 115 6.2.1 基于CDF匹配降尺度的原理 115 6.2.2 基于CDF匹配降尺度的方法 116 6.2.3 试验区及DCDF数据处理 118 6.3 降尺度结果及精度检验 121 6.3.1 Tb-R关系 121 6.3.2 降水空间精度分析 123 6.3.3 降水时序精度分析 130 6.3.4 定量精度检验 136 参考文献 141 第7章 遥感降水数据多尺度陆面检验策略 143 7.1 遥感降水数据分层检验的原理及方法 144 7.1.1 遥感降水数据分层检验的原理 145 7.1.2 遥感降水数据分层检验的方法 146 7.2 遥感降水数据多尺度检验策略 148 7.2.1 点位/像元尺度检验策略 148 7.2.2 中小尺度天气系统检验策略 150 7.2.3 中间天气尺度系统检验策略 150 7.2.4 气候尺度检验策略 151 7.2.5 全球尺度检验策略 151 7.3 遥感降水数据检验策略的有效性检验 153 7.3.1 点位/像元尺度检验策略的有效性检验 153 7.3.2 中小尺度天气系统检验策略的有效性检验 155 7.3.3 中间天气尺度系统检验策略的有效性检验 156 7.3.4 气候尺度检验策略的有效性检验 158 7.3.5 全球尺度检验策略的有效性检验 160 参考文献 163 附录 167 附录1 相关卫星、传感器与机构的缩写及中文名称168 附录2 算法、产品与系统的相关缩写及中文名称170