大氣校正6S模型簡介課件

大氣校正6S模型簡介

一、引言二、6S模型概述三、輻射傳輸機理四、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：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。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。三、輻射傳輸機理假設(shè)沒有大氣，太陽短波輻射直接照射到目標物，一部分被目標物吸收，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。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。（2）光子從大氣頂部太陽方向直接到達地面目標的過程中，有一部分被大氣所散射，這些被散射的光子到達地面目標后被目標物反射后直接到達傳感器(3)光子直接從大氣頂部太陽方向到達目標后，經(jīng)過目標物的反射某一部分沿觀察方向直接到達傳感器，另一部分經(jīng)過大氣的散射后，到達傳感器，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(4)光子在直接從大氣頂部太陽方向到達目標物的過程中，一部分光子經(jīng)過大氣衰減后直接到達目標物，另一部分光子經(jīng)過大氣的散射后，在到達目標物后被反射，同樣，其一部分直接到達傳感器，而另一部分則經(jīng)過大氣散射和地氣作用后達到傳感器。這一部分可以理解為從各個方向入射到目標物的光子，在經(jīng)過目標物的反射后，又從各個方向到達接收傳感器。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。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、目標和傳感器的高程參數(shù)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。6S給出幾種可供選擇的大氣模式:對流層模型、中緯度夏季、中緯度冬季、近極地夏季、近極地冬季、US62標準大氣模型，也可自定義大氣模式。0.25-4um是6S模型處理的合法波長。提供自定義和標準預定義兩種光譜選擇。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