[發(fā)明專利]一種氣溶膠光學厚度監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110285288.1
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113066057B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 文剛;姚捷;張輝;黃修乾;高振宇;黃然;耿浩;代維菊;周仿榮
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T3/40;G01N15/06
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請?zhí)峁┝艘环N氣溶膠光學厚度監(jiān)測方法，方法為獲取高分四號遙感數(shù)據(jù)，對其進行交叉輻射定標提高遙感輻射亮度數(shù)據(jù)準確性，計算各個波段的表觀反射率數(shù)據(jù)劃分濃密植被地區(qū)和非濃密植被地區(qū)。基于6S輻射傳輸模型建立查找表；根據(jù)短波紅外波段表觀反射率推算出紅波段地表反射率，根據(jù)紅波段地表反射率與表觀反射率數(shù)據(jù)以及查找表計算濃密植被地區(qū)氣溶膠光學厚度。根據(jù)MODIS地表反射率產(chǎn)品計算藍波段地表反射率，根據(jù)藍波段地表反射率與表觀反射率數(shù)據(jù)以及查找表計算非濃密植被地區(qū)氣溶膠光學厚度。通過分區(qū)建模的方式實現(xiàn)陸地所有區(qū)域的氣溶膠光學厚度遙感監(jiān)測。以解決不能直接將其他傳感器的氣溶膠光學厚度反演算法用于高分四號衛(wèi)星的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及遙感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣溶膠光學厚度監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

氣溶膠光學厚度是大氣污染程度的重要表征，獲取其準確空間分布對于大氣環(huán)境監(jiān)測與整治具有重要意義。目前現(xiàn)有的一些研究均基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)開展氣溶膠光學厚度反演，主要基于EOS/MODIS、Landsat/OLI和GF1/WFV傳感器等。

高分四號(GF4)衛(wèi)星是我國首顆地球同步軌道遙感衛(wèi)星，開辟了我國地球同步軌道高分辨率對地觀測的新領(lǐng)域。其搭載的PMS和IRS面陣凝視相機具有成像幅寬大、重訪周期短、空間分辨率高等優(yōu)點，具備對大范圍氣溶膠光學厚度進行高頻次監(jiān)測的潛力。但GF4/PMS遙感數(shù)據(jù)與其它陸地遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)在軌道高度、波段設(shè)置、成像方式上存在明顯差別，不能直接將針對EOS/MODIS、Landsat/OLI、GF1/WFV傳感器等的氣溶膠光學厚度反演算法用于GF4衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N氣溶膠光學厚度監(jiān)測方法，以解決不能直接將其他傳感器的氣溶膠光學厚度反演算法用于高分四號衛(wèi)星的問題。

本申請?zhí)峁┝艘环N氣溶膠光學厚度監(jiān)測方法，包括以下步驟：

S1：獲取高分四號遙感數(shù)據(jù)，包括高分四號多光譜數(shù)據(jù)和高分四號紅外數(shù)據(jù)；

S2：將所述數(shù)據(jù)進行交叉輻射定標，得到各波段表觀反射率數(shù)據(jù)；

S3：根據(jù)所述表觀反射率數(shù)據(jù)劃分濃密植被區(qū)和非濃密植被區(qū)；

S4：基于6S輻射傳輸模型構(gòu)建所述高分四號多光譜數(shù)據(jù)藍波段和紅波段查找表；

S5：根據(jù)所述表觀反射率數(shù)據(jù)計算紅波段地表反射率；

S6：根據(jù)MODIS地表反射率產(chǎn)品計算藍波段地表反射率；

S7：獲取所述查找表中全部氣溶膠光學厚度的參數(shù)值；

S8：根據(jù)所述紅波段地表反射率和所述參數(shù)值計算出紅波段表觀反射率，根據(jù)所述藍波段地表反射率和所述參數(shù)值計算出藍波段表觀反射率；

S9：將所述紅波段地表反射率、所述紅波段表觀反射率和所述參數(shù)值進行插值計算，得到所述濃密植被區(qū)的氣溶膠光學厚度；

S10：將所述藍波段地表反射率、所述藍波段表觀反射率和所述參數(shù)值進行插值計算，得到所述非濃密植被區(qū)的氣溶膠光學厚度；

S11：將所述濃密植被區(qū)域的氣溶膠光學厚度與所述非濃密植被區(qū)域的氣溶膠光學厚度進行合并，得出完整區(qū)域的氣溶膠光學厚度分布圖。

可選的，S1還包括對所述高分四號遙感數(shù)據(jù)進行幾何校正預處理；所述預處理包括選取一定數(shù)量的幾何控制點，選用局部三角網(wǎng)方法建立幾何校正模型，提高所述高分四號遙感數(shù)據(jù)的空間定位精度。

可選的，各波段反射率數(shù)據(jù)由下式得出：

ρ_TOA,i＝a_i·DN_i+b_i；