遥感物理大气20063liu.ppt

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1、第五章第五章大气效应及大气纠正大气效应及大气纠正u第一节第一节 大气组成与大气的基本特性大气组成与大气的基本特性 ATMOSPHERECONTENT AND BASIC PROPERTIESu第二节第二节 辐射与大气的相互作用辐射与大气的相互作用 INTERACTION OF RADIATION WITH ATMOSPHEREu第第三三节节 大气效应纠正大气效应纠正 ATMOSHPHERIC EFFECT CORRECTIONu第第四四节节 大气的遥感探测大气的遥感探测 ATMOSHPHERIC REMOTE SOUNDING第第三节三节大气效应纠正大气效应纠正 ATMOSHPHERIC EF

2、FECT CORRECTION第第三节三节大气效应纠正大气效应纠正 ATMOSHPHERIC EFFECT CORRECTION回顾平面平行大气的辐射传输方程：回顾平面平行大气的辐射传输方程：给定边界条件，可以求解辐射传输方程。实际上，遥感图像大气校正的目的是求取地表反射率，从某种意义上来说，是要求解边界条件。从辐射传输方程来看，这是一个十分复杂的过程。1零反射地表假设零反射地表假设零反射地表是对地表零反射地表是对地表大气耦合系统辐射传输问题的简化，它大气耦合系统辐射传输问题的简化，它假设地表反射率为零，传感器接收到的辐射全部来自大气。假设地表反射率为零，传感器接收到的辐射全部来自大气。通过零

3、反射地表假设，我们可以求解大气程辐射，从而将遥感通过零反射地表假设，我们可以求解大气程辐射，从而将遥感图像中来自地表的辐射和来自大气的辐射分离，使遥感大气订正模型图像中来自地表的辐射和来自大气的辐射分离，使遥感大气订正模型得以大大简化。得以大大简化。（1 1）对对于于近近红红外外与与可可见见光光波波段段，大大气气自自身身辐辐射射可可以以忽忽略略不不计计，大大气气路径辐射项主要来源于大气对太阳辐射的多次散射。路径辐射项主要来源于大气对太阳辐射的多次散射。对对于于多多次次散散射射的的计计算算可可以以通通过过求求解解辐辐射射传传输输方方程程（如如离离散散坐坐标标法法），或或者者直直接接用用蒙蒙特特卡

4、卡洛洛方方法法模模拟拟获获得得。在在实实际际应应用用中中，我我们们又又往往往往通通过过已已有有的的大大气气辐辐射射传传输输模模式式软软件件来来计计算算，如如6S6S软软件件，LowtranLowtran软软件件，ModtranModtran软件等。软件等。（2 2）对对于于热热红红外外波波段段，多多次次散散射射一一般般可可以以忽忽略略不不计计，但但大大气气和和地地表表自身发射必须考虑，热红外以后会专门讨论。自身发射必须考虑，热红外以后会专门讨论。（3 3）对于中红外波段，）对于中红外波段，则既需要考虑地表与大气自身的发射，同时则既需要考虑地表与大气自身的发射，同时又要考虑大气的多次散射作用，因

5、此更加复杂，我们不展开讨论。又要考虑大气的多次散射作用，因此更加复杂，我们不展开讨论。2朗伯体地表大气订正方法朗伯体地表大气订正方法仅讨论可见光仅讨论可见光/近红外波段近红外波段为为了了问问题题的的简简化化，在在地地表表朗朗伯伯体体、大大气气水水平平均均一一假假设设条条件件下下，我们可以得到：我们可以得到：其其中中 ，；分分别别为为观观测测天天顶顶角角与与太太阳阳天天顶顶角角；为为传传感感器器接接受受到到的的辐辐射射亮亮度度，为为观观测测方方向向的的路路径径辐辐射射项项；为为地地表表反反射射率率；S S为为大大气气下下界界的的半半球球反反射射率率；为为大气层顶与太阳光垂直方向的通量密度。大气层

6、顶与太阳光垂直方向的通量密度。利用入射太阳辐射项利用入射太阳辐射项 归一化上式可得：归一化上式可得：式式中中 是是大大气气顶顶部部反反射射率率，是是大大气气的的路路径径辐辐射射项项等等效效反反射射率率，将将T T可以分为直射和散射两部分：可以分为直射和散射两部分：是总体光学厚度，是总体光学厚度，是散射透射率。是散射透射率。如何进行遥感图像的大气校正呢？即如何求得地表反射率？如何进行遥感图像的大气校正呢？即如何求得地表反射率？（1 1）已知大气状况的校正方法）已知大气状况的校正方法如如果果已已知知大大气气的的垂垂直直廓廓线线（温温、湿湿、压压），大大气气水水汽汽含含量量，大大气气光光学学厚厚度度

7、（气气溶溶胶胶），以以及及气气溶溶胶胶模模式式，我我们们可可以以通通过过大大气气辐辐射射传传输输模模式式模模拟拟，计计算算三三个个不不同同地地表表反反射射率率条条件件下下的的大大气气层层顶顶辐辐射射亮亮度度，进进而而求求解解得得到到 ，S S和和F F值值，而而达达到到大大气气效效应应纠纠正正的的目目的的。对对于于可可见见光光/近近红红外外波波段段而而言言，大大气气状状况况最最主主要要的的影影响响因因素素是是大大气气气气溶溶胶胶的的变变化化，即即大大气气光学厚度的变化，因此关键是如何估算遥感图像的气溶胶分布。光学厚度的变化，因此关键是如何估算遥感图像的气溶胶分布。（2 2）参考地物法）参考地物

8、法(InvariantObject Methods)(InvariantObject Methods)对于对于TMTM等高分辨率的图像，通常可以假设整幅图像的大气状况相等高分辨率的图像，通常可以假设整幅图像的大气状况相同，图像的观测天顶角也可以近似看作相同（垂直观测），如果可以在同，图像的观测天顶角也可以近似看作相同（垂直观测），如果可以在一幅图像中找到苦干个（一幅图像中找到苦干个（3 3个以上）地表反射率固定不变的地物，则可个以上）地表反射率固定不变的地物，则可以通过求解方程组得到大气参数，进而达到整幅图像大气校正的目的。以通过求解方程组得到大气参数，进而达到整幅图像大气校正的目的。其中其中

9、 ；理理论论上上，n3n3即即可可求求解解，但但为为避避免免方方程程的的相相关关性性，一一般般要要寻寻找找地表反射率分别为高、中、差的地物作为参考物。地表反射率分别为高、中、差的地物作为参考物。该方法对于时间序列的多幅影像的归一化校正适用。该方法对于时间序列的多幅影像的归一化校正适用。（3 3）暗目标方法（）暗目标方法（Dark-Object MethodsDark-Object Methods）如果图像中包含有浓密的植被或水体，因为浓密植被和水体在如果图像中包含有浓密的植被或水体，因为浓密植被和水体在可见光反射率很低，被称为暗目标，因此传感器所接收的辐射主要来可见光反射率很低，被称为暗目标，

10、因此传感器所接收的辐射主要来自于大气的程辐射，可以用于大气光学厚度的估算，以植被为例，其自于大气的程辐射，可以用于大气光学厚度的估算，以植被为例，其算法的基本思路如下：算法的基本思路如下：a.a.确确定定暗暗目目标标的的存存在在：利利用用植植被被指指数数高高和和红红外外波波段段反反射射率率低低的的特特性性；或利用中红外通道（或利用中红外通道（2.1 2.1 和和3.8 3.8 ）的反射率低的特性；）的反射率低的特性；b.b.利用中红外通道的观测估计暗像元在红和蓝通道的反射率；利用中红外通道的观测估计暗像元在红和蓝通道的反射率；c.c.给定气溶胶模式（气溶胶谱分布，折射指数，单次散射反照率等）；

11、给定气溶胶模式（气溶胶谱分布，折射指数，单次散射反照率等）；d.d.利利用用气气溶溶胶胶模模型型计计算算的的辐辐射射传传输输查查找找表表，将将遥遥感感观观测测的的辐辐射射亮亮度度反反演为气溶胶光学厚度；演为气溶胶光学厚度；e.e.利利用用得得到到的的气气溶溶胶胶光光学学厚厚度度对对整整幅幅遥遥感感影影像像进进行行内内插插，得得到到整整幅幅图图像的光学厚度；像的光学厚度；f.f.对整幅影像进行大气校正。对整幅影像进行大气校正。（4 4）其它大气校正方法）其它大气校正方法 直直方方图图匹匹配配法法(Histogram(Histogram Matching Matching Methods)Meth

12、ods)：假假设设晴晴空空条条件件与与大大气气浑浑浊浊条条件件下下地地表表反反射射率率的的直直方方图图分分布布相相同同;算算法法被被ERDASERDAS和和PCIPCI等等图图像处理软件采用；像处理软件采用；反反差差减减少少法法（Contrast Contrast Reduction Reduction MethodsMethods）：气气溶溶胶胶散散射射减减小地表反射率的差异，因此局部图像方差可以用于估算气溶胶光学厚度小地表反射率的差异，因此局部图像方差可以用于估算气溶胶光学厚度;3 3交叉辐射项的影响交叉辐射项的影响又又称称为为临临近近像像元元效效应应。我我们们假假定定目目标标是是均均一一

13、条条件件下下获获得得大大气气校校正正的地表反射率为的地表反射率为 ，其公式如下：，其公式如下：考虑临近像元的影响，则有如下关系：考虑临近像元的影响，则有如下关系：其中其中式中式中 是以目标像素为坐标原点的局部坐标系坐标值，是以目标像素为坐标原点的局部坐标系坐标值，是大气点扩散函数（是大气点扩散函数（Point Spread FunctionPoint Spread Function）。在在实实际际应应用用中中，是是由由原原始始图图像像中中校校正正像像元元为为中中心心的的2N2N2N2N像像元子域计算得到的元子域计算得到的:其中其中 表示像元表示像元 距中心的距离。距中心的距离。4.4.非朗伯体

14、条件下的大气校正非朗伯体条件下的大气校正如果考虑地表如果考虑地表BRDFBRDF和大气和大气BRDFBRDF之间的耦合，则朗伯体假设条件之间的耦合，则朗伯体假设条件下的大气校正的精度是有局限的，最早研究这一效应的是下的大气校正的精度是有局限的，最早研究这一效应的是TanreTanre等等（19831983），目前在），目前在6S6S模型中已比较好地考虑了模型中已比较好地考虑了BRDFBRDF的耦合效应。的耦合效应。其中实实际际上上，非非朗朗伯伯体体大大气气校校正正是是一一个个十十分分复复杂杂的的问问题题，因因为为以以上上面面的的 公公 式式 我我 们们 知知 道道，要要 进进 行行 大大 气气

15、 校校 正正 必必 须须 知知 道道 地地 表表 的的 BRDFBRDF即即 ，而而通通常常在在大大气气校校正正前前地地表表的的双双向向反反射射率率是是未未知知的的，这这就就形形成成大大气气校校正正环环的的问问题题，目目前前的的主主要要思思路路是是通通过过迭迭代代的的方方法法来来解解决决（胡胡宝宝新新，李李小小文文等）。等）。第三章第三章大气效应及大气纠正大气效应及大气纠正u第一节第一节 大气组成与大气的基本特性大气组成与大气的基本特性 ATMOSPHERECONTENT AND BASIC PROPERTIESu第二节第二节 辐射与大气的相互作用辐射与大气的相互作用 INTERACTION

16、OF RADIATION WITH ATMOSPHEREu第三节第三节 大气效应纠正大气效应纠正ATMOSHPHERIC EFFECT CORRECTIONu第四节第四节 大气的遥感探测大气的遥感探测 ATMOSHPHERIC REMOTE SOUNDING第四节第四节大气的遥感探测大气的遥感探测ATMOSHPHERIC REMOTE SOUNDING 大气大气气溶胶遥感探测气溶胶遥感探测 大气水汽遥感探测大气水汽遥感探测 大气垂直廓线的遥感探测大气垂直廓线的遥感探测 大气微量气体的遥感探测大气微量气体的遥感探测(污染气体污染气体)大气大气气溶胶遥感探测气溶胶遥感探测 大气气溶胶通过散射与吸收

17、阳光对地球系统辐射平衡有重要的影响；大气气溶胶通过散射与吸收阳光对地球系统辐射平衡有重要的影响；气溶胶粒子在很多生物地球化学循环中起着重要的作用；气溶胶粒子在很多生物地球化学循环中起着重要的作用；气溶胶构成大气污染源，如沙尘暴、烟尘等；气溶胶构成大气污染源，如沙尘暴、烟尘等；气气溶溶胶胶是是影影响响遥遥感感图图像像质质量量的的重重要要因因素素，是是遥遥感感图图像像校校正正的的必必须须输输入入的参数。的参数。1 1海海洋洋大大气气气气溶溶胶胶遥遥感感反反演演（以以MODISMODIS对对流流层层气气溶溶胶胶遥遥感感反反演演为为例）例）基基本本思思路路是是以以查查找找表表（Look Look up

18、 up tabletable）方方法法为为基基础础，即即根根据据气气溶溶胶胶和和地地表表参参数数先先完完成成辐辐射射传传输输计计算算，然然后后将将观观测测的的光光谱谱辐辐射射与与查查找找表表中事先计算的辐射值对比，直至得到最佳拟合。中事先计算的辐射值对比，直至得到最佳拟合。（1 1）气溶胶模式）气溶胶模式最常用的大气气溶胶分类方法是根据气溶胶粒子的尺度分类。最常用的大气气溶胶分类方法是根据气溶胶粒子的尺度分类。whitby(1978)whitby(1978)认为可以用一组对数正态函数求和表征实际的气溶胶粒子认为可以用一组对数正态函数求和表征实际的气溶胶粒子谱分布，每一个函数代表一个物理或化学过

19、程。他建议用三个模式分别谱分布，每一个函数代表一个物理或化学过程。他建议用三个模式分别表征：表征：直径小于直径小于0.04m,0.04m,由气态物质自发核化生成的核模式粒子由气态物质自发核化生成的核模式粒子（nucleinuclei）；）；直径在直径在0.04m0.04m至至0.5m0.5m之间，由凝聚和云中过程形成之间，由凝聚和云中过程形成的累积模式粒子的累积模式粒子(accumulation)(accumulation)；直径大于直径大于1.0m1.0m，产生于地球表面产生于地球表面的粗模式粒子的粗模式粒子(coarse)(coarse)。通常用多模式对数正态函数模拟气溶胶分布。通常用多模

20、式对数正态函数模拟气溶胶分布。其中每一个模式可表示为其中每一个模式可表示为其其中中N N是是粒粒子子数数密密度度（cmcm-3-3）,是是粒粒子子半半径径（mm），是是lgrlgr的标准差。的标准差。由由于于核核模模式式粒粒子子太太小小，不不能能由由散散射射光光探探测测到到，所所以以不不予予考考虑虑，则则取取k=2k=2。下下表表分分别别给给出出了了两两个个模模式式（下下面面分分别别称称为为小小模模式式和和大大模模式式）的参数的参数中值半径，标准差和折射指数。中值半径，标准差和折射指数。lnr-lnrmln(10)小模式的谱分布参数小模式的谱分布参数气溶胶模式中值半径标准差折射指数SA0.03

21、50.401.450.0035iSB0.070.401.450.0035iSC0.060.601.450.0035iSD0.080.601.400.0035iSE0.100.601.400.0035i大模式的谱分布参数气溶胶模式中值半径标准差折射指数LA0.400.601.400.0035iLB0.600.601.400.0035iLC0.800.601.450.0035iLD0.400.601.450.0035iLE0.500.801.500.0035iLF1.00.801.500.0035i（2 2）物理过程）物理过程 卫卫星星信信号号包包含含大大气气与与地地表表反反射射两两部部分分信信息

22、息，对对于于海海洋洋气气溶溶胶胶遥遥感感反反演演，选选用用AhmadAhmad和和Fraser(1982)Fraser(1982)的的辐辐射射传传输输模模式式计计算算生生成成查查找找表表。该该模模式式包包括括大大气气中中分分子子和和气气溶溶胶胶粒粒子子的的多多次次散散射射和和地地表表阳阳光光反反射射的的角角度度分分布，并考虑光的偏振。布，并考虑光的偏振。在在海海面面，表表面面反反射射率率由由海海浪浪的的镜镜面面反反射射（耀耀斑斑）和和水水面面的的朗朗伯伯体体反射组成，海面的这种朗伯体反射由海洋水色和泡沫反射决定。反射组成，海面的这种朗伯体反射由海洋水色和泡沫反射决定。（3 3）查找表的生成）查

23、找表的生成针针对对MODISMODIS光光谱谱通通道道，计计算算卫卫星星观观测测辐辐射射，生生成成查查找找表表，用用于于反反演每一种模式气溶胶的参数。演每一种模式气溶胶的参数。对对于于每每一一种种气气溶溶胶胶模模式式，考考虑虑几几个个气气溶溶胶胶总总含含量量，由由0.55m0.55m波波长的光学厚度来描述长的光学厚度来描述 ；计算计算1515个天顶观测角，个天顶观测角，间隔为，间隔为 ；1515个相对方位角，个相对方位角，间隔为，间隔为 ；7 7个太阳入射天顶角，个太阳入射天顶角，。（4 4）算法的思路）算法的思路把卫星观测的总辐射表示为把卫星观测的总辐射表示为 其中其中 和和 分别为对应小模

24、式和大模式粒子的辐射值，分别为对应小模式和大模式粒子的辐射值，是是大大小小模模式式之之间间的的比比值值。反反演演的的目目标标就就是是得得到到与与观观测测数数据据拟拟合合最最好好的的小小模模式式与与与与大大模模式式之之间间的的比比值值和和粒粒子子尺尺度度。同同时时550m550m波波长长的的光光学学厚厚度度是反演的一个副产品，定义是反演的一个副产品，定义其中其中 和和 分别是每分别是每j j通道的观测和计算辐射值。通道的观测和计算辐射值。海洋气溶胶反演通常采用从海洋气溶胶反演通常采用从555555到到2130nm2130nm的的6 6个通道。使得个通道。使得 达到最小达到最小值所对应的气溶胶模式

25、以及气溶胶光学厚度即为所要反演的结果。值所对应的气溶胶模式以及气溶胶光学厚度即为所要反演的结果。（5 5）算法实现）算法实现对对于于5 5个个小小粒粒子子模模式式和和6 6个个大大粒粒子子模模式式，在在给给定定的的视视场场条条件件下下，利利用用550nm550nm波长不同光学厚度的查找表，都可计算得到辐射波长不同光学厚度的查找表，都可计算得到辐射 和和 。对对于于任任何何 值值上上大大粒粒子子与与小小粒粒子子模模式式的的合合成成，都都可可以以对对5 5个个光光学学厚度值计算总辐射厚度值计算总辐射 。利利用用550nm550nm通通道道观观测测辐辐射射通通过过在在这这5 5个个光光学学厚厚度度下

26、下所所有有小小模模式式与与大大模式的组合进行线性内插，获取光学厚度。模式的组合进行线性内插，获取光学厚度。对对于于最最佳佳选选择择值值 ，给给出出最最小小残残差差 的的两两个个模模式式就就是是选选定定的的气气溶胶模式。溶胶模式。2 2陆地气溶胶遥感反演陆地气溶胶遥感反演（1 1）基本原理基本原理其其中中 是是在在地地表表反反射射率率为为零零时时归归一一化化总总的的向向下下辐辐射射通通量量，是在观测角和入射角上平均的地表反射率；是在观测角和入射角上平均的地表反射率；在在单单次次散散射射近近似似中中，路路径径辐辐射射与与气气溶溶胶胶光光学学厚厚度度，气气溶溶胶胶散散射射相相函数和单次散射反照率成比

27、例：函数和单次散射反照率成比例：其其中中 是是分分子子散散射射造造成成的的的的路路径径辐辐射射，对对于于短短光光波波段段，在在地地表表反反射射率率很很小小的的情情况况下下，路路径径辐辐射射项项对对 的的贡贡献献比比较较大大，因因此此可可选选用用暗暗目目标标的的方方法法来来进进行行气气溶溶胶胶的的反反演演。MODISMODIS陆陆地地气气溶溶胶胶产产品品选选用用的的主主要要通通道道包括：包括：0.47m0.47m，0.667m0.667m，2.1m2.1m，3.8m3.8m。（2 2）主要步骤）主要步骤 选择暗像元，确定其地表反射率；选择暗像元，确定其地表反射率；假设气溶胶类型，初步估算气溶胶光

28、学厚度；假设气溶胶类型，初步估算气溶胶光学厚度；确定气溶胶模式；确定气溶胶模式；重新计算光学厚度；重新计算光学厚度；空间内插得到整幅图像的气溶胶分布。空间内插得到整幅图像的气溶胶分布。反演研究示例：城市地区大气气溶胶反演u结构函数法结构函数法：两个相邻像素两个相邻像素的辐射值变化量与实际的地表的辐射值变化量与实际的地表反射率变化率相关反射率变化率相关 如果这个方法应用于一组图像，如果这个方法应用于一组图像，其中包括了一张比较清晰的图像，其中包括了一张比较清晰的图像，就可以先对这幅清晰图像做大气就可以先对这幅清晰图像做大气纠正，计算实际的地表反射率变纠正，计算实际的地表反射率变化率，最后就可以计

29、算出每一幅化率，最后就可以计算出每一幅图像的光学厚度。图像的光学厚度。传统结构函数值计算方法介绍计算方法计算方法HolbenHolben等（等（19921992），定义结构函数为），定义结构函数为Gin-Gin-RongRong Liu Liu等（等（20022002）将结构函数定义）将结构函数定义 AVHRR沙漠地区沙漠地区SPOT半干旱地区半干旱地区 传统的结构函数值计算方法在沙漠等亮地表地区，以及高分辨传统的结构函数值计算方法在沙漠等亮地表地区，以及高分辨率数据中得到了有效的应用。但在城市地区，由于地表结构复率数据中得到了有效的应用。但在城市地区，由于地表结构复杂，结构函数值不稳定杂，结

30、构函数值不稳定10月月06日北京城区日北京城区MODIS图像图像 不同不同d值计算的辐射亮度结构函数值值计算的辐射亮度结构函数值(Gin-Rong Liu等（等（2002）)评价评价结构函数值计算方法的改进结构函数值计算方法的改进Holben等（等（1992）Gin-Rong Liu等（等（2002）改进改进结构函数值计算方法直观图结构函数值计算方法直观图结构函数值计算方法直观图结构函数值计算方法直观图改进方法与传统方法的对比城市地区改进方法与传统方法的对比城市地区剪切的剪切的160160160160像元的像元的两幅图像示意图两幅图像示意图 不同方法计算的地表反射率结构函数值的误差图不同方法计

31、算的地表反射率结构函数值的误差图 查找表的构建查找表的构建沙尘型（）水溶型（）煤烟型（）36595选用的气溶胶模型选用的气溶胶模型（张军华等，（张军华等，2000）选用的模型：选用的模型：MODTRAN4输入的参数：地表反射率、观测角、太阳高度角、相对方位角、输入的参数：地表反射率、观测角、太阳高度角、相对方位角、大气阔线、气溶胶类型、气溶胶光学厚度等大气阔线、气溶胶类型、气溶胶光学厚度等根据根据MODTRAN计算的结果，计算出地表反射率的结构函数值计算的结果，计算出地表反射率的结构函数值和表观反射率（或辐射亮度值）的结构函数值之间的对应关系和表观反射率（或辐射亮度值）的结构函数值之间的对应关

32、系气溶胶光学厚度的反演试验数据：数据：2004年年10月月6日到日到10月月18日的晴空条件的日的晴空条件的6景景MODIS数据数据日期日期太阳天顶角太阳天顶角传感器天顶角传感器天顶角相对方位角相对方位角6-10-20046-10-200448.5250048.5250040.9950040.9950057.0150057.0150009-10-200409-10-20049.919.9147.547.5115.0115.013-10-200413-10-200450.4250.4232.91532.91559.53559.53514-10-200414-10-200448.5848.5838

33、.28538.285247.095247.09516-10-200416-10-200420.59520.59549.7149.71245.63245.6318-10-200418-10-20042.9752.97550.9750.978.7358.735清晰图像的选取根据空气污染指数（清晰图像的选取根据空气污染指数（API）地区地区时间时间API首要首要污污染物染物空气空气质质量量级别级别空气空气质质量状况量状况北京北京2004-10-1362可吸入可吸入颗颗粒物粒物良良气溶胶光学厚度的反演试验气溶胶光学厚度的反演试验清晰图像的大气纠正清晰图像的大气纠正使用模型：使用模型：使用模型：使用模型

34、：MODTRAN4MODTRAN4MODTRAN4MODTRAN4气溶胶光学厚度：气溶胶光学厚度：气溶胶光学厚度：气溶胶光学厚度：0.07780.07780.07780.0778水汽：水汽：水汽：水汽：0.581507 cm0.581507 cm0.581507 cm0.581507 cm气溶胶光学厚度的反演试验气溶胶光学厚度的反演试验0.6-0.80-0.10.1-0.20.4-0.60.2-0.40.8-1.01.0-1.21.22004年10月6日反演结果二反演结果二0.6-0.80-0.10.1-0.20.4-0.60.2-0.40.8-1.01.0-1.21.22004年10月9日气

35、溶胶光学厚度的反演试验气溶胶光学厚度的反演试验反演结果三反演结果三0.6-0.80-0.10.1-0.20.4-0.60.2-0.40.8-1.01.0-1.21.22004年10月14日气溶胶光学厚度的反演试验气溶胶光学厚度的反演试验0.6-0.80-0.10.1-0.20.4-0.60.2-0.40.8-1.01.0-1.21.2反演结果四反演结果四2004年10月16日气溶胶光学厚度的反演试验气溶胶光学厚度的反演试验0.6-0.80-0.10.1-0.20.4-0.60.2-0.40.8-1.01.0-1.21.2反演结果五反演结果五2004年10月18日气溶胶光学厚度的反演试验气溶胶光

36、学厚度的反演试验精度验证精度验证验证方法：验证方法：1：使用环保局监测站点的资料验证2：使用北京市区AERONET站点资料验证时间时间API空气空气质质量状况量状况10-6166轻轻度度污污染染10-9263中度重中度重污污染染10-1467良良10-16116轻轻微微污污染染10-18126轻轻微微污污染染轻轻微（微（API 116）良（良（API 67）轻轻微（微（API 126）轻轻度（度（API 166）中度（中度（API 263）0.6-0.80-0.10.1-0.20.4-0.60.2-0.40.8-1.01.0-1.2 1 1.2 2精度验证精度验证-使用环保局监测站点的资料验证

37、使用环保局监测站点的资料验证使用环保局监测站点的资料验证使用环保局监测站点的资料验证10-1410-1410-1610-1610-1810-1810-610-610-910-9日期日期AERONET测测量量值值考考虑虑BRDF反演反演结结果果不考不考虑虑BRDF反反演演结结果果绝对误绝对误差差考考虑虑BRDF不考不考虑虑BRDF2004-10-060.81340.74200.73610.07140.07732004-10-09 1.12251.08511.10360.03740.01892004-10-14 0.11160.139460.242610.027860.131012004-10-1

38、6 0.29220.408190.478260.0660.186062004-10180.91041.033521.247090.123120.33669精度验证精度验证-使用使用使用使用AERONETAERONET站点的资料验证站点的资料验证站点的资料验证站点的资料验证高光谱数据的多波段气溶胶光学厚度反演气溶胶粒子谱高光谱数据的多波段气溶胶光学厚度反演气溶胶粒子谱反演方法介绍反演方法介绍an，bn为米散射系数 粒子尺度谱分布采用对数正态分布粒子尺度谱分布采用对数正态分布 可由可由k k个波段的气溶胶光学厚度，解方程组得到各成份的粒子总数个波段的气溶胶光学厚度，解方程组得到各成份的粒子总数nini