深蓝算法反演AOD入门记录(一)
參考文獻(xiàn) : ? ? ? ? 基于 HJ 衛(wèi)星的北京市氣溶膠光學(xué)厚度遙感反演 ? ? ?冉凡坤
深藍(lán)算法反演氣溶膠光學(xué)厚度的依據(jù)>>>
在亮像元地表,藍(lán)光波段的地表反射率較小,只有可見(jiàn)光波段的?1/2~1/4,可以通過(guò)對(duì)藍(lán)光波段地表反射率的模擬實(shí)現(xiàn)對(duì)氣溶膠光學(xué)厚度的反演。同時(shí),深藍(lán)波段的分子散射和吸收都遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于其它波段,氣溶膠垂直廓線(xiàn)的影響對(duì)深藍(lán)波段氣溶膠光學(xué)厚度反演的影響甚微。
反演算法>>>
1.?計(jì)算衛(wèi)星在 ?412、490?和?670nm?的表觀反射率;
2. 對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行高程修正,數(shù)據(jù)基于數(shù)字高程;
3.?基于藍(lán)波段的反射率變化和吸收氣溶膠指數(shù)對(duì)云進(jìn)行提取;
4.?建立412nm、490nm?和?670nm?的地表反射率庫(kù),地表反射率取的是晴朗無(wú)云條件下的地表反射率;
5.?基于地表反射率和輻射傳輸模型?6S,通過(guò)建立查找表得到氣溶膠光學(xué)厚度;
敏感度測(cè)試>>>
當(dāng)?shù)乇矸瓷渎瘦^小時(shí)(<?0.2),衛(wèi)星觀測(cè)到的表觀反射率與氣溶膠光學(xué)厚度有著很好的線(xiàn)性相關(guān)性,且敏感度很大。
但隨著地表反射率的增大(>0.2),衛(wèi)星觀測(cè)到的表觀反射率與氣溶膠光學(xué)厚度的相關(guān)性幾乎為?0。
因此當(dāng)利用深藍(lán)算法進(jìn)行氣溶膠光學(xué)厚度反演時(shí),必須保證地表反射率不高于?0.1。
藍(lán)波段地表反射率的分布比較集中,80%介于?0~0.1?之間,60%小于?0.05,只有?10%高于?0.2?? ?=====》 ??藍(lán)波段反演AOD度敏感度非常高
? ?
參考文獻(xiàn) : ? ? ? ??基于深藍(lán)算法的?HJ-1CCD數(shù)據(jù)快速大氣校正模型 ? ? ? ?王中挺 等
原理>>>> 藍(lán)波段大氣反射較強(qiáng),而地表反射較弱。將清晰天的地表反射率(即地表反射率庫(kù))代入地表反射率公式,反演氣溶膠。
備注>>>> 當(dāng)?shù)乇矸瓷渎?lt;0.1,反射率隨AOD有較好的線(xiàn)性關(guān)系;?
當(dāng)?shù)乇矸瓷渎?gt;0.2,基本無(wú)變化。 ? ? ? ? ? ? ? ? =====》去云閾值的設(shè)立依據(jù)
MODIS地表反射率產(chǎn)品>>>>包括250 ?m單日合成、500 m與1 km單日合成、250 m 8日合成、500 m 8日合成、CMG網(wǎng)格全球日合成(分辨率為0.05°)等5種形式
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 為消除地表反射率的短期變化,選擇8日合成產(chǎn)品進(jìn)行地表反射率庫(kù)的構(gòu)建。該產(chǎn)品采用正弦投影,將全球分為10°×10°的小塊存放。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?將MODIS的8日合成地表反射率產(chǎn)品進(jìn)行波段提取、重投影、重采樣、圖像剪切和鑲嵌等處理得到地表反射率庫(kù)。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?&&&對(duì)地表反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì),分析藍(lán)波段(MODIS第3波段)地表反射率在不同值域區(qū)間的分布情況。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?&&&得到藍(lán)波段地表反射率累積百分比。====》藍(lán)波段地表反射率整體較小。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ====》在地表反射率小于0.1時(shí),表觀反射率隨著AOD有著較好的線(xiàn)性關(guān)系;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?在地表反射率大于0.2時(shí),表觀反射率隨著AOD基本沒(méi)有變化。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?因此,當(dāng)?shù)乇矸瓷渎市∮?.1時(shí),本算法能夠較好的運(yùn)行。
查找表>>>>1152個(gè)觀測(cè)幾何,12個(gè)太陽(yáng)天頂角(0—66°,間隔6°)、6個(gè)觀測(cè)天頂角(0—35°,間隔為7°)、16個(gè)太陽(yáng)與衛(wèi)星之間的相對(duì)方位角(0—180°,間隔12°);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?大氣氣溶膠模式參數(shù)假設(shè)為大陸型氣溶膠,并設(shè)立6個(gè)大氣氣溶膠光學(xué)厚度值(0.0001、0.25、0.5、1、1.5和1.95);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?波段自定義為HJ-1 ?CCD相機(jī)第一波段的響應(yīng)函數(shù);暫時(shí)不考慮地表反射,反射率設(shè)為0。
????如果不使用HJ-1CCD數(shù)據(jù),如何確定自定義波段的響應(yīng)函數(shù)????
HJ-1CCD觀測(cè)幾何的轉(zhuǎn)換>>>.
輻射定標(biāo)及云去除>>>>首先,從CCD數(shù)據(jù)的輔助xml文件中讀取輻射定標(biāo)系數(shù),將DN值轉(zhuǎn)換為表觀輻亮度;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?然后,根據(jù)上一步生成的太陽(yáng)天頂角,,將獲得的表觀輻亮度轉(zhuǎn)換為表觀反射率。
? ? ? ? ? ? 云的去除則是通過(guò)閾值實(shí)現(xiàn)。研究表明(Acker-man ?等,2010),在紅光波段衛(wèi)星觀測(cè)到的云的反射率一般大于0.2====》選取0.2作為云去除閾值。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的深蓝算法反演AOD入门记录(一)的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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