[發明專利]一種逐像元計算衛星遙感影像大氣程輻射的物理方法

有效

• 申請號: 201410232565.2
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104049256B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 張兆明;何國金;王猛猛;龍騰飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種衛星遙感影像大氣程輻射獲取的方法，能夠應用在農業、林業、氣象、生態環境等行業部門。?

背景技術

太陽輻射在大氣傳播過程中遇到大氣中氣體分子、氣溶膠、冰晶等粒子，使部分光線改變方向，并向各個方向散開，稱為散射。大氣程輻射是太陽輻射在大氣傳輸過程中經大氣中各組分散射后直接到達傳感器的輻射。遙感影像中大氣程輻射不包含任何地物的光譜和空間信息，而且大氣程輻射值降低了遙感影像中地物的對比度，模糊了地物的細節信息，影響遙感影像的質量，是遙感圖像大氣校正的重要內容之一。?

傳統的遙感圖像大氣程輻射計算主要利用暗目標法，該方法假定遙感圖像上存在暗目標(水體、陰影等)，假設暗目標的實際反射率為0，由于大氣程輻射的影響，導致圖像上暗目標的反射率不為0，增加的這部分即為大氣程輻射，這種方法是經驗性的，而且整景影像只有一個程輻射值，存在較大誤差。本發明從程輻射計算的理論基礎出發，提出了一種逐像元計算衛星遙感影像大氣程輻射的物理方法，該方法完全基于遙感影像本身，不需要輔助數據，具有較強的普適性，為大區域大氣程輻射計算提供了一種新的方法。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種逐像元計算衛星遙感影像大氣程輻射的物理方法，以克服現有方法的不足，從而促進相關領域遙感應用的發展。?

為實現上述目的，本發明提出的方法包括以下步驟：?

第一步、對衛星影像進行幾何校正；?

第二步、根據陸地衛星遙感影像的經緯度和影像成像時間，獲取同一地理范圍、同步過境的MODIS氣溶膠光學厚度(0.47μm和0.66μm)、總大氣水蒸汽含量、地表氣壓和臭氧濃度影像，并將各影像做幾何校正，轉換為和陸地衛星遙感影像一致的投影方式和分辨率，且影像行列數一致；?

第三步、由總大氣水蒸汽含量W計算大氣水蒸汽光學厚度；?

τw=0.2385awλwM(1+20.07awλwM)0.45]]>

其中，τ_w是大氣水蒸汽光學厚度，a_wλ是水汽吸收系數，w是可降水汽，可降水汽w與總大氣水蒸汽含量W在數值上相等，M是相對大氣量；?

第四步、計算臭氧吸收光學厚度?

τ_o＝C_ozone*A_ozone(λ)?

τ_o是臭氧吸收光學厚度，C_ozone為MODIS臭氧濃度(單位為Dobson)，A_ozone(λ)為波段λ的臭氧吸收系數；?

第五步、由MODIS0.47μm和0.66μm的氣溶膠光學厚度，利用下式計算波長指數(α)及大氣渾濁度系數(β)?