本文關(guān)鍵詞： 大氣水汽 對流層 航空遙感 近紅外比值法 紅外多角度航空相機(jī)　出處：《中國科學(xué):技術(shù)科學(xué)》2016年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：利用近紅外波段大氣窗口通道和水汽吸收通道輻亮度比值反演大氣柱水汽含量,是衛(wèi)星遙感大氣水汽估算的通用方法之一.但對于對流層內(nèi)的航空遙感水汽估算,直接套用衛(wèi)星遙感水汽估算近紅外比值法會引入飛行平臺到大氣頂層水汽的影響.根據(jù)航空遙感成像特征,利用Modtran和熱力學(xué)初始分析資料(thermodynamic initial guess retrieval,TIGR)大氣廓線庫數(shù)據(jù),分別構(gòu)建入射路徑上,航飛高度到地表的水汽透過率與太陽到地表水汽透過率的對數(shù)之比G與航飛高度內(nèi)大氣水汽與整層大氣水汽之比R,以及入射路徑上的航飛高度到地表的水汽透過率,與出射路徑上地表到入瞳處水汽透過率的對數(shù)之比H與太陽入射角qs的函數(shù)關(guān)系,結(jié)合下墊面特征,建立對流層航空遙感水汽估算模型.以1614組TIGR廓線為輸入模擬航飛入瞳處輻亮度,利用本文模型估算對流層內(nèi)大氣水汽,并與廓線數(shù)據(jù)直接計(jì)算值對比,結(jié)果表明,當(dāng)航飛高度在1.0~7.0 km時(shí),模型估算值的總體精度為0.22 g/cm~2,且精度優(yōu)于0.5 g/cm~2的樣本占總樣本數(shù)95.30%.利用2014年5月28日鄭州上街航空遙感試驗(yàn)獲取的影像進(jìn)行水汽分布估算,并與同步大氣探空數(shù)據(jù)計(jì)算到的水汽進(jìn)行對比,結(jié)果表明,各樣區(qū)估算值與探空值的RMS誤差為0.16 g/cm~2(12.8%),且對下墊面覆蓋條件的先驗(yàn)了解能夠提高模型估算精度.本文模型消除航空遙感飛行高度以上大氣的影響,增大了模型的精準(zhǔn)度與適應(yīng)性,為熱紅外航空遙感數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)大氣校正提供了可靠的輸入.
[Abstract]:The atmospheric column water vapor content is retrieved by using the radiance ratio of the near infrared band atmosphere window channel and the water vapor absorption channel. It is one of the general methods for estimating atmospheric water vapor by satellite remote sensing, but for aviation remote sensing water vapor estimation in troposphere. The direct application of satellite remote sensing water vapor estimation near infrared ratio method will introduce the influence of flying platform to the top layer of atmosphere water vapor. According to the characteristics of aerial remote sensing imaging. Modtran and thermodynamic initial guess retrieval were used. TIGR) atmospheric profile data were constructed on the incident path. The logarithmic ratio of the transmissivity of water vapor from the sun to the surface of the surface and the ratio of atmospheric water vapor to the whole layer of water vapor from the altitude to the surface. The relationship between the water vapor transmittance from the altitude of the incident path to the surface and the logarithmic ratio of the water vapor transmittance from the surface to the pupil from the surface to the pupil on the incident path and the incidence angle Qs of the sun is also discussed, and the characteristics of the underlying surface are combined. A model for estimating tropospheric air remote sensing water vapor was established. 1614 sets of TIGR profiles were used as input to simulate radiance of air entry pupil, and the model was used to estimate atmospheric water vapor in troposphere. The results show that when the altitude is 1.0 ~ 7.0 km, the overall accuracy of the model is 0.22 g / cm ~ (-2). And the sample whose precision is better than 0.5 g / cm ~ (2) is 95.300.The water vapor distribution is estimated by using the image obtained from Zhengzhou aerial remote sensing test in May 28th 2014. The results show that the RMS error between the estimated value and the sounding value is 0.16 g / cm ~ (2) ~ (12. 8). A priori understanding of the underlying cover conditions can improve the accuracy of the model estimation. This model eliminates the influence of the air above the altitude of the aerial remote sensing flight and increases the accuracy and adaptability of the model. It provides reliable input for real time atmospheric correction of thermal infrared aerial remote sensing data.
【作者單位】： 中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所;中國科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;國家航天局航天遙感論證中心;北京空間機(jī)電研究所;北華航天工業(yè)學(xué)院;
【基金】：民用航天“十二五”預(yù)研項(xiàng)目(編號:D030101)資助
【分類號】：TP751
【正文快照】： 引用格式:王靚,趙利民,趙艷華,等.近紅外比值法在對流層航空遙感數(shù)據(jù)大氣水汽估算中的改進(jìn).中國科學(xué):技術(shù)科學(xué),2016,46:79 90Wang L,Zhao L M,Zhao Y H,et al.Improvement of near infrared ratio method in troposphere water vapor estimation with airborne remote sensin

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