6S大气传输模型解析

作者&投稿:羽是 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
       1986年,法国Université des Sciences et Technologies de Lille(里尔科技大学)大气光学实验室Tanré等人为了简化大气辐射传输方程,开发了太阳光谱波段卫星信号模拟程序5S(SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM),用来模拟地气系统中太阳辐射的传输过程并计算卫星入瞳处辐射亮度。1997年,Eric Vemote对5S进行了改进,发展到6S(SECOND SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM),6S吸收了最新的散射计算方法,使太阳光谱波段的散射计算精度比5S有所提高。

       这种模式是在假定无云大气的情况下,考虑了水汽、CO2、O3和O2的吸收、分子和气溶胶的散射以及非均一地面和双向反射率的问题。6S是对5S的改进,光谱积分的步长从5nm改进到2.5nm,同5S相比,它可以模拟机载观测、设置目标高程、解释BRDF作用和临近效应,增加了两种吸收气体的计算(CO、N2O)。采用SOS(successive order of scattering) 方法计算散射作用以提高精度。缺点是不能处理球形大气和limb(临边)观测。

它其中主要包括以下几个部分:

这5个部分便构成了辐射传输模型,考虑了大气顶的太阳辐射能量通过大气传递到地表,以及地表的反射辐射通过大气到达传感器的整个辐射传输过程。

参数限制:无      参数名称:idatm       取值范围:0-9

参数限制:无    参数名称:iaer    取值范围:0-12

参数限制:能见度必须大于5公里    参数名称:v     取值范围:-

【AOT的实测数据可根据太阳光度计或者Aerosol中国站点( https://aeronet.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/type_piece_of_map_opera_v2_new )。】

参数限制:无   参数名称:xps    取值范围:-

参数限制:无    参数名称:xpp    取值范围:-

【注:对于飞机观测,必须输入飞机和地面之间的水汽,臭氧含量和550纳米气溶胶光学厚度,如无数据则输入负值,水汽和臭氧根据62年美国标准大气内差,气溶胶则根据2公里指数廓线计算】

参数限制:虽然在整个波段计算气体透射率和散射函数,但处理强吸收波段吸收与散射的相互作用不精确,因此不适合强吸收带

参数名称:iwave    取值范围:-2–70

【注:利用MODIS数据反演AOT时,可以选择42(红光波段)和44(蓝光波段),idl调用6S模型,分别生成两张查找表,用这两个查找表分别反演550nm处的气溶胶光学厚度,然后用波段运算做一个平均,提高气溶胶反演的精度。】

参数限制:用户可以选择“补丁”结构的地表情况,即输入一个半径为rad的圆形目标的反射率roc和周围环境的反射率roe

参数名称:inhomo    取值范围:0,1

inhomo=0:均匀表面

所需参数:

idirec=0: 无方向效应

输入均匀朗伯表面的反射率igroun(roc=roe)

idirec=1: 有方向效应

【注:对于上述每种地面反射率模式,还分别需要输入各自所需的参数,请参阅主程序说明。地表反射率的输入有暂时有六种形式,0为反射率不随波长变化,1为以2.5nm步长输入反射率,2为绿色植被的平均光谱反射率,3为清水的,4位沙地的,5为湖水的。

1为各向异性构建BRDF(双向反射分布函数),其中的ibrdf4 walthallmodel,不少论文使用。】

参数限制:无   参数名称:rapp   取值范围:(确保表观反射率为正值)

【注:如果选择不校正的话,可以计算大气光学参数,即大气反射率Pa,半球反照率S,大气透过率T。当然,选择大气校正反演地面反射率时,也可计算大气光学参数,同时实现地面反射率校正。】

引用一下网上的一个输出例子。

下面是敦煌辐射校正场同步观测大气辐射传输模拟计算的输入文件:

反射率数据文件格式(举例):

350.00 0.1044

351.00 0.1046

352.00 0.1048

353.00 0.1055

354.00 0.1056

355.00 0.1057

356.00 0.1062

***.** *.****

第一列为波长(纳米),第二列为反射率

~

tpo什么意思
答:TPO的意思是Tropospheric Propagation Model,即对流层传播模型。详细解释如下:一、关于TPO的基本概念 TPO是一个用于描述和预测电波信号在对流层中传播特性的模型。对流层是大气层中最接近地球表面的部分,包含了众多气象因素如温度、湿度、气压等的变化,这些因素都会影响到无线电信号传播的质量。二、TPO模型...

大气估算模型需要输入的参数有
答:大气估算模型需要输入的参数包括:1、大气层压力、温度、密度等参数。2、飞行器的飞行速度、高度、质量等数据。3、大气层成分的浓度分布、水分布、气溶胶浓度分布等工程参数。4、地球自转参数,如地球的自转角速度、偏移量等。5、个别模型还需要输入风速、风向等气象数据。6、大气层的地理位置、距离、方位...

海洋-大气:耦合矢量辐射传输模型及其遥感应用图书目录
答:本书详细探讨了海洋-大气耦合矢量辐射传输模型及其遥感应用,旨在深入研究这一领域的重要问题。第1章概述了研究目标,分析了国内外当前的研究现状,明确了研究内容的范围。第二章介绍了辐射传输的基本理论,包括辐射传输相关物理量,辐射偏振特性描述,以及大气和海洋的光学特性。第三章重点讨论了海洋-大气耦合...

...中纬度夏季冬季、亚寒带夏季冬季的大气模型的数据是怎样的?数据的来...
答:大气辐射传输模型里面有自带的大气参数数据

海洋-大气:耦合矢量辐射传输模型及其遥感应用图书信息
答:这本专著详细探讨了"海洋-大气:耦合矢量辐射传输模型及其遥感应用"这一主题,作者是何贤强,为读者提供了深入理解海洋和大气之间复杂相互作用的宝贵资源。该书由享有盛誉的海洋出版社出版,于2010年8月1日发行,具有ISBN 9787502778064的唯一标识。本书采用16开本设计,页面布局严谨,便于阅读。内容涵盖了理论...

辐射定标场地定标(最难)
答:反射率法:通过同步测量地面反射率和大气参数,利用辐射传输模型计算辐射亮度,具有高精度。辐亮度法:通过航空平台搭载辐射计,以飞行中的辐射计测量作为已知量,标定飞行中遥感器的辐射,避免底层大气校正误差,提高精度。辐照度法:利用地面测量数据,通过解析近似方法计算反射率,简化计算过程,提高效率。

为什么大气校正后的影像更模糊不清了
答:FLAASH是采用MODTRAN辐射传输模型模拟成像中的大气过程 , 而且很多大气属性都是通过图像来估算 , 加上大气组成的非均一性 , 即使MODTRAN4模型精度很高 , 也不能完全表达大气辐射传输的真实状况 。当影像上有强吸收或者高反射地物时候 , 就会出现部分像元为负值(如深水、高密度)或者大于10000 。解决...

卫星反演和模型模拟测定二氧化硫方法的原理
答:具体来说,卫星会测量大气中二氧化硫分子对太阳辐射的吸收和散射作用,然后根据这些数据进行反演计算,得出二氧化硫的浓度和分布情况。而模型模拟法则是利用数值模型计算大气中二氧化硫的传输过程和化学反应,通过对这些过程进行模拟和计算,推算出二氧化硫的浓度和分布情况。这种方法需要输入大气的物理和化学参数,如...

什么叫大气校正
答:这是一个专业名词,为您解答,请参考:中文名称:大气校正 英文名称:atmospheric correction 应用学科:测绘学(一级学科);摄影测量与遥感学(二级学科)概念:消除遥感图像中由大气散射引起的辐射误差的处理过程。遥感所利用的各种辐射能均要与地球大气层发生相互作用-或 散射、或吸收,而使能量衰减,并使光谱...

首先看看一颗不寻常的系外行星的大气层
答:HIP 41378 f(黑圈)的传输光谱与模型结果(彩色线)的比较。这三个面板显示三个不同波长范围内的相同数据和模型。阿拉姆等人. 2022 Alam和合作者使用哈勃太空望远镜来测量当行星在其母星表面进行19小时的凌日时,通过HIP 41378 f大气层过滤的光线。研究小组发现,HIP 41378 f的光谱几乎没有特征,缺乏...