[發明專利]一種無中紅外通道傳感器的氣溶膠光學厚度反演方法

有效

• 申請號: 202011603654.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112748444B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王穎;程天海;顧行發;余濤;郭紅;師帥一
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院;中科空間信息（廊坊）研究院;中科星通（廊坊）信息技術有限公司
• 主分類號: G01S17/90
• 分類號: G01S17/90;G01S7/48;G01N21/17;G01N21/55
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 肖佳

1.一種無中紅外通道傳感器的氣溶膠光學厚度反演方法，其特征在于，包括：

對預設時間段內預設區域的無中紅外通道傳感器衛星影像進行預處理，得到處理后的影像數據；

根據處理后的影像數據確定所述預設時間段內各像元紅光波段的天頂反射率序列和近紅外波段的天頂反射率序列；

將預設時間段內各像元的天頂反射率比值最低的日期作為晴朗日，其中所述天頂反射率比值為同一日紅光波段的天頂反射率除以近紅外波段的天頂反射率；

去除各像元晴朗日影像數據的背景氣溶膠光學厚度和瑞利散射，得到各像元的晴朗日地表反射率比值，所述晴朗日地表反射率比值為晴朗日紅光波段的地表反射率除以近紅外波段的地表反射率；

根據各像元晴朗日地表反射率比值確定各像元反演日地表反射率比值；

基于氣溶膠光學厚度反演算法和查找表，根據各像元反演日地表反射率比值確定各像元550nm波段的氣溶膠光學厚度；

所述基于氣溶膠光學厚度反演算法和查找表，根據各像元反演日地表反射率比值確定各像元550nm波段的氣溶膠光學厚度，包括：

建立介于預設范圍內的一組550nm波段氣溶膠光學厚度初始值，基于氣溶膠模型先驗知識集和6SV建立各模型對應的查找表，所述查找表中包括預設氣溶膠光學厚度與各波段地表反射率的對應關系；

基于各模型對應的查找表，根據建立的所述一組550nm波段氣溶膠光學厚度初始值，通過線性插值得到反演日影像數據內各像元在每個氣溶膠模型下、每個氣溶膠光學厚度初始值對應的紅光波段的地表反射率和近紅外波段的地表反射率，并得到各像元與氣溶膠模型一一對應的多組地表反射率比值；

基于建立的所述一組550nm波段氣溶膠光學厚度初始值，根據各像元與氣溶膠模型一一對應的多組地表反射率比值及各像元反演日地表反射率比值，插值確定各像元550nm波段的氣溶膠光學厚度。

2.根據權利要求1所述的反演方法，其特征在于，所述預處理包括定標，去除云、海洋、冰雪像元，氣體吸收校正，以及殘留云像元和云陰影像元濾除，所述殘留云像元和云陰影像元濾除包括：

當紅光波段天頂反射率介于(0，0.25)時，以n×n像元塊為單位，根據紅光波段天頂反射率大小，對像元塊內的像元進行排序；

基于像元塊內像元的總數量，去除紅光波段天頂反射率最高的45～55％的像元及紅光波段天頂反射率最低的15～25％的像元，其中，n為8～12的整數。

3.根據權利要求1所述的反演方法，其特征在于，所述基于各模型對應的查找表，根據建立的所述一組550nm波段氣溶膠光學厚度初始值，通過線性插值得到反演日影像數據內各像元在每個氣溶膠模型下、每個氣溶膠光學厚度初始值對應的紅光波段的地表反射率和近紅外波段的地表反射率，具體包括：

以m×m像元塊為單位，假設像元塊內氣溶膠模型不變，分別采用所述氣溶膠模型先驗知識集中的各氣溶膠模型對應的查找表，根據建立的所述一組550nm波段氣溶膠光學厚度初始值，通過線性插值得到反演日影像數據內各像元在每個氣溶膠模型下、每個氣溶膠光學厚度初始值對應的紅光波段的地表反射率和近紅外波段的地表反射率，其中，m為8～12。

4.根據權利要求3所述的反演方法，其特征在于，所述基于建立的所述一組550nm波段氣溶膠光學厚度初始值，根據各像元與氣溶膠模型一一對應的多組地表反射率比值及各像元反演日地表反射率比值，插值確定各像元550nm波段的氣溶膠光學厚度，具體包括：

基于建立的所述一組550nm波段氣溶膠光學厚度初始值，根據各像元與氣溶膠模型一一對應的多組地表反射率比值及各像元反演日地表反射率比值，插值確定各像元在各氣溶膠模型下550nm波段的氣溶膠光學厚度；根據各所述像元塊中插值確定的550nm波段的氣溶膠光學厚度有效數據個數及確定的地表反射率比值與反演日地表反射率比值的差值大小確定像元塊內每個像元對應的550nm波段的氣溶膠光學厚度，其中，有效數據個數是指550nm波段的氣溶膠光學厚度在預設范圍內的數據個數。

5.根據權利要求1所述的反演方法，其特征在于，所述預設時間段為24～38天；所述反演日為所述預設時間段的中間日。