环境一号B星热红外波段单通道算法温度反演

文中在考虑环境一号B星(HJ-1B)热红外波段(infrared scanner,IRS4)光谱响应函数和有效波长的基础上,通过MODTRAN4模型模拟,对Jimenez-Munoz和Sobrino(JM&S)单通道算法中的大气函数进行改进,重新计算得到了适合HJ-1B星IRS4地表温度(land surface temperature,LST)反演的3个大气函数公式,并反演了福州地区的地表温度.采用基于星上辐亮度法对反演的地表温度进行精度评价,并将反演的地表温度与JM&S算法、段四波等修正的JM&S算法反演的地表温度进行对比分析.结果表明:使用文中改进后的大气参数对HJ-1B星IRS4进行地表温度反演,可取得较好结果.     

Radiometric Calibration and Validationof TG-1 Hyper-spectral Imager

TG-1,the first Chinese space laboratory module launched on 29 September 2011,has accumulated large numbers of high-resolution image data by the hyper-spectral imager.However,these images still can’t be applied to quantitative analysis because of the huge spectral and radiance difference between ground and onboard conditions.So a radiometric calibration is very necessary to correct these laboratory and on-board radiance calibration parameters for better quantitative application.This paper aims to calibrate TG-1 hyper-spectral imager using reflectance-based calibration method through performing ground calibration experiments on 3 February and 6 March 2011.Firstly,this study used the ground experiment data on 6 March to obtain each channel’s calibration correction coefficients,which were different a lot from laboratory and on-board ones,relative error in all channels are bigger than 10 percent.Then,the calibration experiment data on 3 February 2011 were used to validate the result.Results show that calibration correction coefficients improved the image accuracy,the calibration and validation experiments’ results are in good agreement.In most channels,the relative errors are less than 10 percent,except that bigger error appears in absorption channels.Therefore,this calibration experiment renewed the calibration coefficients,and improved the quantitative level of the TG radiance products.     

用MODIS影像反演环渤海地区的大气水汽含量

主要介绍通过遥感影像来反演大气水汽的算法，两通道比值法和三通道比值法。并用环渤海地区的MODIS影像对该地区的水汽进行了反演。     

改进的Malkmus带模式晴空大气透射率计算方法(英文)

Malkmus带模式在气候研究以及遥感应用中具有较高的应用价值,然而其计算精度不高。针对该问题,引入修正量对Malkmus模型进行改进。实验采用HITRAN2008谱线数据和美国空军地球物理实验室(AFGL)提供的6种大气模式计算垂直路径大气分子的透射率数据。在不同的大气模式下,以MODTRAN计算结果为参考标准,利用最小二乘拟合得到修正量并将其用于大气透射率补偿。相对于传统Malkmus模型,改进模型的透射率精度提高了1~2个数量级。结果表明,本方法不仅能有效地提高模型计算精度,而且适用于不同的大气模式和大气分子。     

卫星多通道红外信息反演大气可降水业务方法

利用GMS-5多通道资料和MODTRAN辐射传输模式设计并实现了用卫星红外分裂窗通道反演大气可降水的物理反演算法．采用1998年夏季的资料进行了大气可降水反演试验，并使用探空资料对反演结果进行检验，其均方根误差为3．30mm．为了在业务上实现大气可降水物理反演算法，设计了通过利用GMS-5资料、数值预报资料以及RTTOV7快速辐射传输模式的反演大气可降水的物理算法，并用探空资料对反演结果进行检验，其均方根误差为4．09mm．结果表明：RTTOV7快速辐射传输模式的引入，使反演速度有显著的提高，能够满足业务要求．     

高光谱场景辐亮度模型仿真研究

高光谱遥感的地面场景是高光谱遥感系统中影响因素最复杂多变的部分。首先基于星载高光谱遥感成像的辐射传输过程,对非均匀的朗伯表面的入瞳处大气辐亮度传输模型进行了研究,得到只需要考虑目标与邻近像元反射率,大气传输因子的辐亮度简化模型。之后介绍了大气中光子扩散原理,并采用蒙特卡洛方法对大气点扩散函数进行仿真;联合地表目标像元反射率数据计算得到基于非均匀朗伯面地表的邻近像元反射率;然后总结了大气传输模型软件MODTRAN计算入瞳处辐亮度数据的原理步骤,并利用其反演了朗伯表面的相关大气传输参数。最终利用基于传感器入瞳处的辐亮度数据表征了高光谱地面场景。     

大气成分对中波红外地基光电系统观测的影响分析

地基光电系统白天在可见光波段对空间目标观测时,因受大气散射等因素的影响,探测能力会急剧下降。红外波段较可见光波段具有较强的大气穿透能力,因此在红外波段观测空间目标可以较好地解决白天探测的问题。利用MODTRAN模型计算了不同大气成分对中波红外透射率的影响并进行了分析,并用中波红外成像系统在地基望远镜上进行了观测。实验结果表明,中波红外探测器在白天能极限探测到7等星,平均信噪比为6.236。本研究对白天红外波段地基的空间探测具有一定参考意义。     

基于MODTRAN的光波大气透射率模型设计

由于红外辐射等光波在地球大气中传输会受到大气吸收、散射等作用的影响,因此研究光波在大气中的传输特性成为了一项重要的课题。本文主要通过对可见光和红外波段光波在大气中传输机理的研究,建立透射率模型来反映大气对光波传输的衰减作用。通过仿真计算出各个波段的光波在大气中传输的衰减结果,并利用MODTRAN软件计算结果对透射率模型进行比较分析。研究结果表明：透射率模型和MODTRAN软件仿真所得光波的透射率都在40%~100%之间变化,且变化曲线趋势一致性较好。所得结果真实有效,对工程实际有一定的作用。     

MODIS卫星数据地表反照率反演的简化模式

以内蒙西部地区的MODIS遥感图像数据和地表野外同步观测的光谱数据为例,在野外数据量较少且有定标数据的条件下反演地表反照率。使用6S大气1辐射传输模型进行大气校正,并通过MODTRAN4.0模型获取各波段地表入射光通量和窄波段的地表反照率;在窄波段反照率与宽波段反照率之间存在线性关系的前提下,以各波段的入射光通量占总入射通量的比例作为反演参数,实现窄波段到宽波段的反演。反演结果证明此方法简便可行。     

实时大气传输计算软件的研制

应用MODTRAN进行大气传输计算时通常需要输入大量参数,给使用带来不便.为此,开发了一套基于MODTRAN算法的大气传输计算软件,该软件只需输入少量数据,能够迅速地计算大气透过率,方便了外场试验.软件界面简洁,既可独立运行,又能够与其他软件连接.