亚洲吸收性气溶胶的大气校正算法的仿真研究

发布时间：2020-06-20 07:49

【摘要】： 本文概述了海色遥感技术的发展动态和气溶胶的研究现状。具体介绍了大气校正算法的原理、生物光学算法及气溶胶的相关知识。通过对目前SeaWiFS标准大气校正算法在东亚海域存在问题的探讨,对吸收性气溶胶的大气校正算法作了仿真性研究。 分析了吸收性气溶胶、非吸收性气溶胶及云的辐射传输特性后,在归一化植被差异指数(NDVI)概念的基础上,提出了用近红外(865nm)和可见光(510nm)两个波段的表面反射率计算的气溶胶归一化差异指数NDAI。基于不同气溶胶的NDAI值的差异,利用卫星遥感资料就可以探测到不同类型气溶胶的影响范围及浓度高低,也可以有效区分几种类型的气溶胶,如煤烟、沙尘和非吸收性的海洋性气溶胶。另外利用辐射传输模型Rstar5b进行模拟,印证了该方法的可行性。同时选取了几幅SeaWiFS卫星图像进行了方法的验证,结果表明分类探测效果比较好。 通过对比ACE-Asia实测数据和相应的SeaWiFS反演的数据(用SeaDAS软件处理),重新证实了东亚海域普遍存在的短波段离水辐亮度低估现象。然后在原有SeaWiFS气溶胶模型成分的基础上,分别考虑增加煤烟、沙尘及两种成分的混合三种情况,利用实测数据通过迭代辐射传输模拟重新调整三种成分的含量,从而得到新的模型。结果表明分别加入煤烟或沙尘时的得到的模型反演的离水反射率和光学厚度与实测值比较接近,而同时加入两种成分时效果却较差。另外,加入煤烟的模型能反演高精度的离水反射率,而加入沙尘的模型反演的气溶胶光学厚度相对而言更接近实测值。在此基础上,脱离实测数据对煤烟的模型作进一步的模拟,得到一组(八个)具有一定普适性的煤烟型吸收性气溶胶模型。为了验证这组气溶胶模型的反演效果,选取了一块受沙尘影响的区域分别利用本文的模型和SeaDAS进行大气校正并计算相应的叶绿素浓度,结果表明利用本文的模型要明显好于SeaDAS的结果。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P401;P714.1
【图文】：

(A) (B)图 1.1 2002 年/3 月/17 日 03:31UTC 海色卫星 SeaWiFS 传感器 RGB 图像(A)及采用国际标准反演算法得到的海中叶绿素浓度分布(B)。(数据来源于http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/cgi/browse.pl?sen=sw，本文采用SeaDAS软件处理得到)1.2 国内外研究现状针对吸收性气溶胶及大气校正算法的问题，近年来国外已经有很多科学家进行了不同方面、不同层次的研究。在判断吸收性气溶胶的存在及其分类方面：Higurashi和Nakajima[5]提出用SeaWiFS的 412nm、443nm、670nm、865nm四个波段的数据来确定Soil dust、Carbonaceous、Sulfate和Sea salt四种气溶胶的类型。Nobileau和Antoine[6]提出利用近红外波段及 510nm波段大气校正后的误差值来探测蓝波段吸收性气溶胶的

星海色遥感反演方法及气溶胶相关遥感反演方法接收到的信号是太阳辐射经大气、海水相互作用即来自大气外层的太阳光通过大气的瑞利散射传感器，另一部份直射或漫射到达海面；到达海射穿过大气又到达卫星传感器，另一部分经水面散射和吸收，后向散射部分（离水辐射）经水面感器。海色遥感的最终目的就是要获取这个离的浓度。图 2.1 给出了海色传感器接收的各种种辐射贡献，主要是大气路径辐射(如 g,h,k其它如白帽反射、海面镜面反射（耀斑）等可能

【参考文献】

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本文编号：2722103