[發明專利]一種實現渾濁水體區域MODIS影像大氣校正的方法無效
| 申請號： | 201110376306.3 | 申請日： | 2011-11-23 |
| 公開（公告）號： | CN102508226A | 公開（公告）日： | 2012-06-20 |
| 發明（設計）人： | 陳軍;孫記紅;溫珍河 | 申請（專利權）人： | 青島海洋地質研究所 |
| 主分類號： | G01S7/497 | 分類號： | G01S7/497 |
| 代理公司： | 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232 | 代理人： | 王順榮;唐愛華 |
| 地址： | 266071 *** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 實現 渾濁 水體 區域 modis 影像 大氣 校正 方法 | ||
1.一種實現渾濁水體區域MODIS影像大氣校正的方法，其步驟如下：
步驟(1)：讀入531、551、667和678nm波段實測的標準離水反射率之間的經驗關系、Rayleigh散射查找表、模型所涉及波段的MODIS影像、同步大氣壓強、風速和臭氧厚度數據；其中標準離水反射率之間的關系如下：
[ρw]N(λ2)≈a1[ρw]N(λ1)
[ρw]N(λ4)≈a2[ρw]N(λ3)
式中，[ρw]N(λ1)、[ρw]N(λ2)、[ρw]N(λ3)和[ρw]N(λ4)為標準反射率；a1和a2為經驗系數，由實測離水反射率的回歸分析得到；λ1、λ2、λ3和λ4為波長；
步驟(2)：在步驟(1)涉及的氣象數據的基礎上，利用Rayleigh散射查找表算法，計算MODIS各波段Rayleigh散射貢獻的反射率，并加以訂正；
ρt(λ)＝ρr(λ)+ρa(λ)+ρra(λ)+t(λ)[ρw]N(λ)
ρat(λ)＝ρpath-ρr(λ)＝ρa(λ)+ρra(λ)+t(λ)ρn(λ)
式中，ρr(λ)為Rayleigh散射貢獻的反射率；ρa(λ)為氣溶膠散射貢獻的反射率；ρat(λ)為經過Rayleigh散射校正后的表觀反射率；ρra(λ)為氣溶膠和大氣分子多次散射貢獻的反射率，該項可以解釋光子在大氣分子和氣溶膠顆粒之間多次穿梭的結果；ρn(λ)為待求的表觀反射率；t(λ)為漫射透過系數，其表達式如下：
式中，θsat為衛星天頂角；θsol為太陽高度角；τr(λ)為Rayleigh散射光學厚度；Rayleigh散射光學厚度與氣壓之間存在如下關系：
式中，τr，0(λ)為標準大氣壓下的Rayleigh散射的光學厚度，可從Rayleigh散射查找表中獲取；P0為標準大氣壓，其值取1013.25mb；P為像元所在位置的實際大氣壓強；臭氧光學厚度可以用下式表示：
式中，DU為單位臭氧濃度；
步驟(3)：利用Rayleigh散射修正后的MODIS影像數據，構建531、551、667和678nm波段的反射率之間的經驗關系；
Rayleigh散射修正后的MODIS影像在531、551、667和678nm波段的反射率之間的經驗關系形式如下：
ρat(λ2)＝xmρat(λ1)+ym
ρat(λ4)＝xnρat(λ3)
式中，xm、xn和ym為經驗常數，可以通過回歸計算得到；
步驟(4)：在步驟(3)的基礎上，利用531、551、667和678nm波段反射率的經驗關系，結合Angstrom氣溶膠指數模型，計算MODIS各波段的氣溶膠散射和氣溶膠-Rayleigh多次散射貢獻的反射率；
將步驟(1)所示的經驗關系，代入ρat(λ)的表達式，并化簡可得：
Angstrom氣溶膠指數模型ε(λs，λ1)如下：
式中，n為Angstrom指數；λ1為參考波段；將ε(λs，λ1)代入本步驟中的ρt(λ2)和ρt(λ4)的表達式可得：
式中，ρas(λ)為ρra(λ)和ρa(λ)的和；將步驟(3)中的經驗關系代入上式可得參考波段的ρas(λ)和n的計算方程組：
步驟(5)：在步驟(2)、(4)的基礎上計算大氣的程輻射貢獻的發射率，并對MODIS影像進行大氣校正，計算公式如下：
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