深蓝算法反演陆地气溶胶.pptVIP

气溶胶模式的影响 在本算法中，气溶胶模式固定为大陆型。在实际应用中，气溶胶模式随季节变化很大。本文模拟了城市型、沙尘型、海洋型和生物燃烧型气溶胶进行反演实验，结果如图9所示。 BRDF影响 MODIS的地表反射率产品，已经进行了BRDF的校正我们可以认为处理得到的地表反射率库是地表朗伯反射结果；考虑到HJ-1 CCD相机的最大视场角为30°，在此范围上地物的BRDF特性不太明显。因此，在本算法中地表被假设为朗伯体。 空间分辨率的影响 本文采用的MODIS的地表反射率产品空间分辨率为500 m，而HJ-1星CCD相机的空间分辨率为30 m， 我们采用空间重采样的方法将HJ-1星CCD相机数据的空间分辨率降低为500 m以降低二者空间分辨率不同带来的误差，研究表明空间分辨率的降低能提高信噪比进而提高反演精度。当然，空间分辨率不同对反演误差的影响还需进一步讨论。 结 论 在利用深蓝算法从HJ-1卫星CCD相机数据进行气溶胶反演研究中，本文主要完成了以下工作，并得到相应结论： (1)通过对MODIS地表反射率产品的分析，可以得出在蓝波段80%以上的地表反射率低于0.1，在此范围内地表反射在表观反射率中并未占绝对优势，可以从HJ-1星的蓝波段观测数据反演陆地气溶胶； (2)MODIS和CCD相机在蓝波段由于波段响应不同，因此在利用MODIS地表反射率反演气溶胶时，首先要进行波段修正； ( 3 ) 通过算法的验证表明，本算法获得的结果与地面观测结果有较好的相关性，且大部分满足Δτ=±0.05±0.2τ的误差要求，但在AOD0.5时有较大误差； (4)MODIS地表反射率产品本身对反演带来的影响可以控制在10%之内，城市型气溶胶会对反演产品较大影响，还需进一步考虑BRDF和空间分辨率的影响。 Thank You 1. 2. 3. 4. 5. 气溶胶定义：大气气溶胶是指悬浮在大气中沉降速度小 尺度范围为10–3—20μm大小的液态或固态粒子。 在地表朗伯体和大气水平均一假设条件下，卫星接收到的辐射LTOA可以表达为(Tanré 等，1979)： 式中，us和uv分别为太阳天顶角θs与观测天顶角θv的余弦， 为相对方位角；L0为观测方向的路径辐射项， r为朗伯体地表反射率，S为大气整层向下的半球反射率，T为大气透过率，F0为大气层顶太阳光的辐射通量密度。利用垂直入射的太阳辐射量μsF0对式(1)进行归一化可得大气顶部反射率PTOA: 式中，ρ0为大气的路径辐射项等效反射率。将式(2)变化形式，转化为如下形式： 式中，S、ρ0和T(μs)T(μv)这3个参数代表大气的状况，因而可以从中获取所需的大气参数，即AOD。在实际反演中是用辐射传输模型在不同大气条件(主要为气溶胶光学厚度)和观测几何(太阳天顶角、观测天顶角和相对方位角)等情况下，计算AOD和这3个大气参数之间的对应关系，建立查找表，然后去除地表贡献现地气解耦，得到AOD。 陆地气溶胶光学厚度（AOD） 卫星遥感 确定气溶胶模式 难点 去除地表反射贡献 暗目标法 结构函数 深蓝算法 (Kaufman和Sendra，1988；Kaufman 等，1997)利用浓密植被在红光和蓝光波段对地表反射率比较低且易于确定的特点，从而实现了地表贡献的去除，在暗目标法应用最成熟的MODIS传感器上有2100 nm短波红外波段辅助以获取地表反射率信息。 Tanré等(1988)假定一定范围内复杂地表的大气透过率相同提出了结构函数法，该算法利用TM、AVHRR、SPOT等数据取得了较好效果(Hol-ben 等，1992；Liu 等，2002) Hsu等人(2004，2006)根据在红光和蓝光波段AOD对天顶辐亮度有显著的贡献提出了基于地表反射率库的深蓝(Deep Blue)算法利用Sea WIFS图像建立了地表反射率库，在AOD较小时仅使用蓝光数据进行反演，AOD较大时则综合使用红光和蓝光数据进行反演，此方法已成功应用于撒哈拉沙漠、阿拉伯半岛等干旱、半干旱地区。 深蓝算法是利用在蓝波段大气反射较强，地表反射较弱，假定同期的地表反射率不变，将晴好天的地表反射率代入式(2)反演气溶胶。本文采用HJ-1星CCD相机的第1波段(蓝波段)数据进行气溶胶反演，地表反射率从MODIS的8天合成地表反射率产品获得，对应的波段为第3波段，利用式(2)得到气溶胶光学厚度的反演结果。 。 利用MODIS地表反射率产品建立地表反射率库，分析不同典型地物在HJ-1星CCD相机第1波段和MODIS第3波段的反射率关系，提出针对HJ-1星CCD数据的深蓝算法与数据处理流程，利用AERONET/PHOTONS地基观测结果进行了验证，最后分析了MODIS产品误差、气溶胶模