基于星地测量和辐射传输模式的特定地域大气中分辨力光谱辐射特征

利用中分辨力成像光谱仪数据,采用星地测量并结合中分辨力辐射传输模式,以巢湖流域及周边为实验区,计算得到该地区夏季实际大气层结下沿观测路径整层大气透过率、大气辐射、大气热辐射和大气散射的太阳辐射在中分辨力光谱上的特征,以及整层大气廓线。研究结果表明:受能见度影响,实验区两地点水体像元处的整层大气透过率数值略高于植被像元处;两地卫星入瞳处的程辐射和卫星探测器探测到的程辐射谱分布相似;在可见至近红外波段,大气程辐射和散射的太阳辐射谱分布相似性较强,且随着波长增加而数值均逐渐减小,而大气热辐射数值很小;两个地点在短波范围内路径热辐射很低且接近,随着波长的增加,热辐射明显增强,波长越长,两地点热辐射差别越明显;当日天气晴好,气溶胶含量较低,而且两地距离很近,因此两地的大气廓线数据基本相似。

不依赖现场数据的ASTER海表温度反演方法

利用大气传输模拟程序MODTRAN(moderate resolution atmospheric radiance and transmission),以同步的中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectroradiometer,MODIS)二级产品的大气廓线数据作为输入,模拟先进星载热发射和反射辐射计(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer,ASTER)热红外波段的大气波谱透过率和大气上、下行波谱辐射。结合ASTER的波谱响应函数和喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)数据库提供的海面发射率,在波谱上求解各像元辐射传输方程。求解获得5个波段海表温度,当这5个波段的海表温度值两两之间温差不超过0.5K时,将其平均值作为该像元的海表温度,用以拟合分裂窗算法的待定系数,最后用分裂窗算法获得整个ASTER图像内的海表温度产品。该算法具有比较高的反演精度,与MODIS的海表温度(SST)产品对比,平均偏差为0.35℃,均方根误差0.49℃,而且具有较好的适应能力。将2007年10月20日ASTER图像数据建立的分裂窗算法应用到2008年5月15日的ASTER数据,海表温度反演结果与MODIS的SST产品相比,平均偏差为0.38℃,两者均方根误差为0.52℃。