详情

原文传递一种气溶胶光学厚度反演方法

专利名称：	一种气溶胶光学厚度反演方法
摘要：	本发明公开一种气溶胶光学厚度反演方法，解决现有方法应用于AHI传感器时受地表角度效应影响大、稳定性差的问题。所述方法，包含：对卫星波段表观反射率剔除内陆水体、冰/雪、云像元；基于MODIS产品MCD19A3历史数据建立双向反射率分布函数参数数据库；结合RTLS模型，进行地表反射率动态计算，得到地表反射率初始值；构建波谱转换模型，将地表反射率初始值转换为地表反射率转换值；对单次散射反照率，剔除沙尘天气对应数据、按季节计算均值，建立6S查找表；在6S查找表中，先查表得到一一对应的表观反射率模拟值与气溶胶光学厚度值，再对所述气溶胶光学厚度值进行插值，得到气溶胶光学厚度反演结果。本发明可降低AOD反演的角度效应影响及地域限制性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院遥感与数字地球研究所
发明人：	王庆鑫;王子峰;陈良富;陶金花;张莹;余超;范萌;顾坚斌
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910571412.3
公开号：	CN110186823A
代理机构：	北京国昊天诚知识产权代理有限公司
代理人：	马骥;南霆
分类号：	G01N15/06(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	100101 北京市朝阳区大屯路甲20号中国科学院遥感与数字地球研究所A座203室
主权项：	1.一种气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，包含以下步骤：对卫星波段表观反射率剔除内陆水体、冰/雪、云像元；基于MODIS产品MCD19A3历史数据建立双向反射率分布函数参数数据库：对所述MCD19A3历史数据中的每像元数据按月度分类后，先去除无效值，对剩余数据进行排列组合，然后对每种组合方式计算标准差，得到标准差最小的组合方式为最优组合，并对最优组合采用更新日期指数最小原则确定各像元对应的最终值，建立双向反射率分布函数参数数据库；利用所述双向反射率分布函数参数数据库，结合RTLS模型，进行地表反射率动态计算，得到地表反射率初始值；利用光谱数据库构建波谱转换模型，并将所述地表反射率初始值转换为地表反射率转换值；对全球自动观测网的单次散射反照率，剔除沙尘天气对应数据、按季节计算均值，再对6S模型中对应的单次散射反照率参数进行修改，建立6S查找表，所述6S查找表的输入参数包含：观测天顶角、太阳天顶角、相对方位角、大气模式、气溶胶类型、单次散射反照率、气溶胶光学厚度、地表反射率，输出参数包含：波段表观反射率，一组所述输入参数唯一对应一个所述波段表观反射率；在所述6S查找表中，先根据观测天顶角、太阳天顶角、相对方位角、大气模式、气溶胶类型和所述地表反射率转换值查表得到一一对应的表观反射率模拟值与气溶胶光学厚度值，再根据所述卫星波段表观反射率与表观反射率模拟值的关系对所述气溶胶光学厚度值进行插值，得到气溶胶光学厚度反演结果。 2.如权利要求1所述的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，所述对全球自动观测网的单次散射反照率，剔除沙尘天气对应数据的方法为：剔除Angstrom指数小于0.2对应的单次散射反照率数据。 3.如权利要求1所述的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，所述对卫星波段表观反射率剔除内陆水体、冰/雪、云像元的步骤，进一步包含：对内陆水体、冰/雪、云进行像元识别：对归一化植被指数小于0的像元识别为内陆水体，对归一化冰雪指数大于0.4的像元识别为冰/雪，对蓝光波段表观反射率大于0.4的像元识别为云或对任一3×3像元范围内的标准差大于0.01的像元识别为云；对识别为内陆水体、冰/雪、云的像元进行剔除。 4.如权利要求1所述的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，所述利用光谱数据库构建波谱转换模型，并将所述地表反射率初始值转换为地表反射率转换值的步骤，进一步包含：从遥感图像处理平台的光谱数据库中，获取不同地物的光谱曲线；分别计算不同地物在AHI传感器、MODIS传感器的蓝光波段反射率；对所述AHI传感器的蓝光波段反射率、MODIS传感器的蓝光波段反射率，进行拟合，得到所述MODIS传感器的蓝光波段反射率关于所述AHI传感器的蓝光波段反射率的计算关系为波谱转换模型；将所述地表反射率初始值代入所述波谱转换模型，计算得到所述地表反射率转换值。 5.如权利要求1所述的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，所述6S模式查找表输入参数设置为：观测天顶角，设置为0～60度，步长6度；太阳天顶角，设置为0～78度，步长为6度；相对方位角设置为0～180度，步长为10度；大气模式，设置为中纬度夏季和中纬度冬季；气溶胶类型设置为大陆型；单次散射反照率，设置为所述单次散射反照率季节型参数；气溶胶光学厚度，设置为0～3，非等间隔设置；地表反射率，设置为0～0.15，步长0.01。 6.如权利要求4所述的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，所述不同地物的光谱曲线的个数为60。 7.如权利要求4所述的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，所述波谱转换模型为： y＝1.0057x+0.0018 其中，y为所述AHI传感器的蓝光波段反射率，x为所述MODIS传感器的蓝光波段反射率。
所属类别：	发明专利