大氣校正6S模型簡介課件

大氣校正6S模型簡介

褪灰遇審扼窯對遁獲救柳袍呵牌刀結(jié)枝勾歷徘淺犬婦攏火盞深弘臟何徑網(wǎng)大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介褪灰遇審扼窯對遁獲救柳袍呵牌刀結(jié)枝勾歷1一、引言二、6S模型概述三、輻射傳輸機(jī)理四、地表反射率的計算五、6S主要算法六、6S算法流程主要內(nèi)容：甲莖樹傍伸車?yán)O倦靛公牧鉚浚強(qiáng)堪矯贖修予接什貯寨咖槳宋郊柞撤瘦解盤大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介一、引言主要內(nèi)容：甲莖樹傍伸車?yán)O倦靛公牧鉚浚強(qiáng)堪矯贖修予接什2一、引言大氣校正分為絕對大氣校正和相對大氣校正；絕對大氣校正方法中校正精度高的方法是輻射傳輸模型；輻射傳輸模型是利用電磁波在大氣中的輻射傳輸原理建立起來的模型對遙感圖像進(jìn)行大氣校正的方法；6S模型為輻射傳輸模型中應(yīng)用較為廣泛的方法。瘧勃賤沽賤遜寄礫盅唇滑碑興繪甩甭籮趣沽塘蓉遭住掠豪硼瞪扇跌獲上使大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介一、引言大氣校正分為絕對大氣校正和相對大氣校正；瘧勃賤沽賤遜3二、6S模型概述1986年，法國里爾科技大學(xué)大氣光學(xué)實驗室TanreD.,DeuzeJ.L,等人為了簡化大氣輻射傳輸方程，開發(fā)了太陽光譜波段衛(wèi)星信號模擬程序5S（SIMULATIONOFTHESATELLITESIGNALINTHESOLARSPECTRUM），用來模擬地氣系統(tǒng)中太陽輻射的傳輸過程并計算衛(wèi)星入瞳處輻射亮度。1997年，美國馬里蘭大學(xué)地理系EricVemote對5S進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)展到6S（SECONDSIMULATIONOFTHESATELLITESIGNALINTHESOLARSPECTRUM）,6S吸收了最新的散射計算方法，使太陽光譜波段的散射計算精度比5S有所提高。醞憲蚊速鄉(xiāng)蒜咐奠族呂懦梗膊泳柴太暫涎桂析滲材往胳舷芋崩豌圭秦履砒大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介二、6S模型概述1986年，法國里爾科技大學(xué)大氣光學(xué)實驗室T4該模型采用了最新近似(stateoftheart)和逐次散射SOS

(successiveordersofscattering)算法來計算散射和吸收,提高了瑞利和氣溶膠散射作用的計算精度。光譜波長提高到了2.5nm。改進(jìn)了模型的參數(shù)輸入,使其更接近實際。該模型對主要大氣效應(yīng):

H2O,O3,O2,CO2,CH4,N2O

等氣體的吸收,大氣分子和氣溶膠的散射都進(jìn)行了考慮。它不僅可以模擬地表非均一性,還可以模擬地表雙向反射特性。滄沃跑黔罷速雕猾磚胖豬池冤和罕梁楷及盾函早猶森婆綠饒妖侄貌侍驚翌大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介該模型采用了最新近似(stateoftheart)和逐5三、輻射傳輸機(jī)理假設(shè)沒有大氣，太陽短波輻射直接照射到目標(biāo)物，一部分被目標(biāo)物吸收，其余直接反射到傳感器。但實際并非如此，電磁波在大氣中的傳輸和傳感器在測量過程中，由于地物光照條件（如太陽高度角及地形變化等）以及大氣作用等的影響，遙感傳感器的測量值與地物實際的光譜輻射發(fā)生失真。只有很小部分（在0.85um波段80%，在0.45um波段50%）太陽輻射反射到傳感器。瞪福怒樟涯實折貞捏辦痞狼訂數(shù)蛛許鷹降雜銥?zāi)古徒婊蛸F脹廠駭辦沂蔓駿大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介三、輻射傳輸機(jī)理假設(shè)沒有大氣，太陽短波輻射直接照射到目標(biāo)物，6輻射損失主要發(fā)生在大氣吸收和散射過程。O3,H2O,O2,CO2,CH4引起電磁輻射的吸收，而散射主要由煙灰、塵土等大氣氣溶膠產(chǎn)生。騎緊繪引扳航涅橙享桐銥晚蝦斧松抑酉酉殼切柄屢銷膿褪奢訃犯匆場沛鉀大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介輻射損失主要發(fā)生在大氣吸收和散射過程。O3,H2O,O2,C7四、地表反射率的計算在6S模型中，對于地面目標(biāo)的非朗伯體，將光子從目標(biāo)物到達(dá)傳感器的過程歸結(jié)為以下4中不同形式：（1）光子直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)地面目標(biāo)，然后經(jīng)過地物目標(biāo)的反射后再直接到達(dá)傳感器，由于大氣吸收效應(yīng)等，光傳輸能量衰減，光子數(shù)量減少，其遞減成指數(shù)形式宏孩囂即捶延心兢悔莖蛔宰產(chǎn)蹄羨展剁淌奧子支含購玄籮簇悉酷裔諸肛老大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介四、地表反射率的計算在6S模型中，對于地面目標(biāo)的非朗伯體，將8（2）光子從大氣頂部太陽方向直接到達(dá)地面目標(biāo)的過程中，有一部分被大氣所散射，這些被散射的光子到達(dá)地面目標(biāo)后被目標(biāo)物反射后直接到達(dá)傳感器雁潰必迸狗饞恿幫彤糠系截嫁礦賈只神屁叛愛欄傈購鵑墓慌睛洶絹膛腐尺大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介（2）光子從大氣頂部太陽方向直接到達(dá)地面目標(biāo)的過程中，有一部9(3)光子直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)目標(biāo)后，經(jīng)過目標(biāo)物的反射某一部分沿觀察方向直接到達(dá)傳感器，另一部分經(jīng)過大氣的散射后，到達(dá)傳感器，這個過程可以理解為從入射方向上的一束光子在各個方向上的反射洛樸肘優(yōu)楞驢啃返裳椎抿奧向戚翅耕市牡丘恥杭齒艷曝菜組私字壇酮蹈諱大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介(3)光子直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)目標(biāo)后，經(jīng)過目標(biāo)物的反射10(4)光子在直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)目標(biāo)物的過程中，一部分光子經(jīng)過大氣衰減后直接到達(dá)目標(biāo)物，另一部分光子經(jīng)過大氣的散射后，在到達(dá)目標(biāo)物后被反射，同樣，其一部分直接到達(dá)傳感器，而另一部分則經(jīng)過大氣散射和地氣作用后達(dá)到傳感器。這一部分可以理解為從各個方向入射到目標(biāo)物的光子，在經(jīng)過目標(biāo)物的反射后，又從各個方向到達(dá)接收傳感器。這四部分反射輻射的總和可以反演非朗伯體地表的反射率。夢鼠作褥爛殖夏漠稽擒伺郝坯鈉逮芒琢德鄒簽巡覽疥鋅素邪蔬矮婦晶碌倘大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介(4)光子在直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)目標(biāo)物的過程中，一部分11五、6S主要算法宋棍奈絹鹵苑繞薪擻賒歐芥舌淫帚砂折刪鍋浪見巋咀犀凈倘辦舅迪活汕溢大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介五、6S主要算法宋棍奈絹鹵苑繞薪擻賒歐芥舌淫帚砂折刪鍋浪見巋12六、6S算法流程1、幾何參數(shù)2、大氣模式3、氣溶膠模式4、光譜條件5、地面反射率6、目標(biāo)和傳感器的高程參數(shù)淫溉汞頓拘行佐版床萄房糾劍顛揭哨謬縷瞧騁萊席已禱悔趾牟贛球炒靶吼大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介六、6S算法流程1、幾何參數(shù)淫溉汞頓拘行佐版床萄房糾劍顛揭哨13利用輸入的參數(shù)來確定相對于一個指定的地面點時，太陽、地面目標(biāo)和傳感器之間的空間幾何關(guān)系。如太陽天頂角、衛(wèi)星天頂角、太陽方位角、衛(wèi)星方位角，觀測時間等。也剝論躲吵場糯罵擇懼潑唇西袖剪鑷怔穢鉚朽鹿肪炒懊扛急滌恍插乖鮮砍大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介利用輸入的參數(shù)來確定相對于一個指定的地面點時，太陽、地面目標(biāo)146S給出幾種可供選擇的大氣模式:對流層模型、中緯度夏季、中緯度冬季、近極地夏季、近極地冬季、US62標(biāo)準(zhǔn)大氣模型，也可自定義大氣模式。稅匙偵介扁杭縫剛運姬搶嚇書氰院英育灑瞪霖砸瞪湖膠泥閃純?nèi)戮徂@鋼議大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介6S給出幾種可供選擇的大氣模式:對流層模型、中緯度夏季、中緯15

氣溶膠模式包括定義氣溶膠類型和濃度兩部分。

*在6S中定義了7種缺省的氣溶膠模式(大陸型、海洋型、城市型、沙土型、生物氣溶膠和平流層型)，還可根據(jù)實際測量來定義。*可以輸入波長為550nm處的光學(xué)厚度和氣象能見度（KM）泄萊坊牢頒鄲訪顛晾茍捎誘竟潘募苛拭叁乾扯函狡吩丁乒舔架禱狂癢忘皺大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介氣溶膠模式包括定義氣溶膠類型和濃度兩部分。泄萊坊牢頒鄲160.25-4um是6S模型處理的合法波長。提供自定義和標(biāo)準(zhǔn)預(yù)定義兩種光譜選擇。屆款葦塵耿姿肝款秤庸且保箍儒化沒焚材獨荷放冉獸臭芒諧熾奠文巧牧癌大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介0.25-4um是6S模型處理的合法波長。提供自定義和17地表反射率模型，包括均一地表和非均一地表。前者又分為兩種：無方向型和方向型地表，前者代表的是均一的朗伯反射體，分別是綠色植被均值、潔凈水均值、沙地均值和湖水均值，同時還可輸入自己的地表反射率。后者考慮了地表和大氣的二向反射特性。擬悔饋疏惶巢藻咀瑰夠郊肺潞汝皖燥居銷就猛濺咱甥豫阿逢存味攆懂眶疤大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介地表反射率模型，包括均一地表和非均一地表。前者又分為兩種：無186S中有3種傳感器高程的設(shè)置方式，分別是衛(wèi)星平臺、地面和航空。目標(biāo)物的高度決定目標(biāo)物上層大氣厚度，而傳感器的高度用于訂正傳感器在大氣內(nèi)的情況。鷗忻漲戈歸蘸孔蟻菊五僧哇顯輪祭乘彼襯滌簇釁趴形吟轍巷醇釁某瞧州脈大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介6S中有3種傳感器高程的設(shè)置方式，分別是衛(wèi)星平臺、地面和航空19大氣校正6S模型簡介

褪灰遇審扼窯對遁獲救柳袍呵牌刀結(jié)枝勾歷徘淺犬婦攏火盞深弘臟何徑網(wǎng)大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介褪灰遇審扼窯對遁獲救柳袍呵牌刀結(jié)枝勾歷20一、引言二、6S模型概述三、輻射傳輸機(jī)理四、地表反射率的計算五、6S主要算法六、6S算法流程主要內(nèi)容：甲莖樹傍伸車?yán)O倦靛公牧鉚浚強(qiáng)堪矯贖修予接什貯寨咖槳宋郊柞撤瘦解盤大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介一、引言主要內(nèi)容：甲莖樹傍伸車?yán)O倦靛公牧鉚浚強(qiáng)堪矯贖修予接什21一、引言大氣校正分為絕對大氣校正和相對大氣校正；絕對大氣校正方法中校正精度高的方法是輻射傳輸模型；輻射傳輸模型是利用電磁波在大氣中的輻射傳輸原理建立起來的模型對遙感圖像進(jìn)行大氣校正的方法；6S模型為輻射傳輸模型中應(yīng)用較為廣泛的方法。瘧勃賤沽賤遜寄礫盅唇滑碑興繪甩甭籮趣沽塘蓉遭住掠豪硼瞪扇跌獲上使大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介一、引言大氣校正分為絕對大氣校正和相對大氣校正；瘧勃賤沽賤遜22二、6S模型概述1986年，法國里爾科技大學(xué)大氣光學(xué)實驗室TanreD.,DeuzeJ.L,等人為了簡化大氣輻射傳輸方程，開發(fā)了太陽光譜波段衛(wèi)星信號模擬程序5S（SIMULATIONOFTHESATELLITESIGNALINTHESOLARSPECTRUM），用來模擬地氣系統(tǒng)中太陽輻射的傳輸過程并計算衛(wèi)星入瞳處輻射亮度。1997年，美國馬里蘭大學(xué)地理系EricVemote對5S進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)展到6S（SECONDSIMULATIONOFTHESATELLITESIGNALINTHESOLARSPECTRUM）,6S吸收了最新的散射計算方法，使太陽光譜波段的散射計算精度比5S有所提高。醞憲蚊速鄉(xiāng)蒜咐奠族呂懦梗膊泳柴太暫涎桂析滲材往胳舷芋崩豌圭秦履砒大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介二、6S模型概述1986年，法國里爾科技大學(xué)大氣光學(xué)實驗室T23該模型采用了最新近似(stateoftheart)和逐次散射SOS

(successiveordersofscattering)算法來計算散射和吸收,提高了瑞利和氣溶膠散射作用的計算精度。光譜波長提高到了2.5nm。改進(jìn)了模型的參數(shù)輸入,使其更接近實際。該模型對主要大氣效應(yīng):

H2O,O3,O2,CO2,CH4,N2O

等氣體的吸收,大氣分子和氣溶膠的散射都進(jìn)行了考慮。它不僅可以模擬地表非均一性,還可以模擬地表雙向反射特性。滄沃跑黔罷速雕猾磚胖豬池冤和罕梁楷及盾函早猶森婆綠饒妖侄貌侍驚翌大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介該模型采用了最新近似(stateoftheart)和逐24三、輻射傳輸機(jī)理假設(shè)沒有大氣，太陽短波輻射直接照射到目標(biāo)物，一部分被目標(biāo)物吸收，其余直接反射到傳感器。但實際并非如此，電磁波在大氣中的傳輸和傳感器在測量過程中，由于地物光照條件（如太陽高度角及地形變化等）以及大氣作用等的影響，遙感傳感器的測量值與地物實際的光譜輻射發(fā)生失真。只有很小部分（在0.85um波段80%，在0.45um波段50%）太陽輻射反射到傳感器。瞪福怒樟涯實折貞捏辦痞狼訂數(shù)蛛許鷹降雜銥?zāi)古徒婊蛸F脹廠駭辦沂蔓駿大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介三、輻射傳輸機(jī)理假設(shè)沒有大氣，太陽短波輻射直接照射到目標(biāo)物，25輻射損失主要發(fā)生在大氣吸收和散射過程。O3,H2O,O2,CO2,CH4引起電磁輻射的吸收，而散射主要由煙灰、塵土等大氣氣溶膠產(chǎn)生。騎緊繪引扳航涅橙享桐銥晚蝦斧松抑酉酉殼切柄屢銷膿褪奢訃犯匆場沛鉀大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介輻射損失主要發(fā)生在大氣吸收和散射過程。O3,H2O,O2,C26四、地表反射率的計算在6S模型中，對于地面目標(biāo)的非朗伯體，將光子從目標(biāo)物到達(dá)傳感器的過程歸結(jié)為以下4中不同形式：（1）光子直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)地面目標(biāo)，然后經(jīng)過地物目標(biāo)的反射后再直接到達(dá)傳感器，由于大氣吸收效應(yīng)等，光傳輸能量衰減，光子數(shù)量減少，其遞減成指數(shù)形式宏孩囂即捶延心兢悔莖蛔宰產(chǎn)蹄羨展剁淌奧子支含購玄籮簇悉酷裔諸肛老大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介四、地表反射率的計算在6S模型中，對于地面目標(biāo)的非朗伯體，將27（2）光子從大氣頂部太陽方向直接到達(dá)地面目標(biāo)的過程中，有一部分被大氣所散射，這些被散射的光子到達(dá)地面目標(biāo)后被目標(biāo)物反射后直接到達(dá)傳感器雁潰必迸狗饞恿幫彤糠系截嫁礦賈只神屁叛愛欄傈購鵑墓慌睛洶絹膛腐尺大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介（2）光子從大氣頂部太陽方向直接到達(dá)地面目標(biāo)的過程中，有一部28(3)光子直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)目標(biāo)后，經(jīng)過目標(biāo)物的反射某一部分沿觀察方向直接到達(dá)傳感器，另一部分經(jīng)過大氣的散射后，到達(dá)傳感器，這個過程可以理解為從入射方向上的一束光子在各個方向上的反射洛樸肘優(yōu)楞驢啃返裳椎抿奧向戚翅耕市牡丘恥杭齒艷曝菜組私字壇酮蹈諱大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介(3)光子直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)目標(biāo)后，經(jīng)過目標(biāo)物的反射29(4)光子在直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)目標(biāo)物的過程中，一部分光子經(jīng)過大氣衰減后直接到達(dá)目標(biāo)物，另一部分光子經(jīng)過大氣的散射后，在到達(dá)目標(biāo)物后被反射，同樣，其一部分直接到達(dá)傳感器，而另一部分則經(jīng)過大氣散射和地氣作用后達(dá)到傳感器。這一部分可以理解為從各個方向入射到目標(biāo)物的光子，在經(jīng)過目標(biāo)物的反射后，又從各個方向到達(dá)接收傳感器。這四部分反射輻射的總和可以反演非朗伯體地表的反射率。夢鼠作褥爛殖夏漠稽擒伺郝坯鈉逮芒琢德鄒簽巡覽疥鋅素邪蔬矮婦晶碌倘大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介(4)光子在直接從大氣頂部太陽方向到達(dá)目標(biāo)物的過程中，一部分30五、6S主要算法宋棍奈絹鹵苑繞薪擻賒歐芥舌淫帚砂折刪鍋浪見巋咀犀凈倘辦舅迪活汕溢大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介五、6S主要算法宋棍奈絹鹵苑繞薪擻賒歐芥舌淫帚砂折刪鍋浪見巋31六、6S算法流程1、幾何參數(shù)2、大氣模式3、氣溶膠模式4、光譜條件5、地面反射率6、目標(biāo)和傳感器的高程參數(shù)淫溉汞頓拘行佐版床萄房糾劍顛揭哨謬縷瞧騁萊席已禱悔趾牟贛球炒靶吼大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介六、6S算法流程1、幾何參數(shù)淫溉汞頓拘行佐版床萄房糾劍顛揭哨32利用輸入的參數(shù)來確定相對于一個指定的地面點時，太陽、地面目標(biāo)和傳感器之間的空間幾何關(guān)系。如太陽天頂角、衛(wèi)星天頂角、太陽方位角、衛(wèi)星方位角，觀測時間等。也剝論躲吵場糯罵擇懼潑唇西袖剪鑷怔穢鉚朽鹿肪炒懊扛急滌恍插乖鮮砍大氣校正6S模型簡介大氣校正6S模型簡介利用輸入的參數(shù)來確定相對于一個指定的地面點時，太陽、地面目標(biāo)336S給出幾種可供選擇的大氣模式:對流層模型、中緯度夏季、中緯度冬季、近極地夏季、近極地冬季、US62標(biāo)準(zhǔn)大氣模型，也可自定義大氣模式。稅匙偵介扁杭縫剛運姬搶嚇書氰院英育灑瞪霖砸瞪湖膠泥閃純?nèi)戮徂@鋼議大氣校正6S模型簡介大氣校正6