基于改進(jìn)非線性劈窗算法的VIIRS中紅外海面耀斑區(qū)反射率計(jì)算
本文選題:中紅外 + 太陽耀斑區(qū); 參考:《光譜學(xué)與光譜分析》2017年02期
【摘要】:傳感器入瞳處接收到的中紅外波段(3~5μm)能量包含反射的太陽能量與地物自身的發(fā)射能量。通常該波段反射的太陽能量很弱,但在海面太陽耀斑區(qū)等特定情況下,被中紅外通道探測(cè)到的反射太陽能量是比較可觀的,且其對(duì)大氣影響的敏感性較低,同時(shí),對(duì)于搭載有在軌定標(biāo)系統(tǒng)的衛(wèi)星傳感器,使用黑體定標(biāo)后的中紅外波段的在軌輻射性能相當(dāng)穩(wěn)定的。因此,考慮將中紅外波段的海面耀斑區(qū)反射率作為用于反射太陽波段交叉定標(biāo)的基準(zhǔn);谶@個(gè)想法,構(gòu)建了改進(jìn)的、適用于VIIRS(visible infrared imaging radiometer)中紅外波段的非線性劈窗模型來計(jì)算南印度洋海面耀斑區(qū)中紅外反射率。首先統(tǒng)計(jì)得到VIIRS M12和M13波段海面反射率的限定關(guān)系,然后使用非線性劈窗算法模擬計(jì)算海面反射率,模擬模型的不確定度為0.83%。在此基礎(chǔ)上使用VIIRS的M12波段(中心波長(zhǎng)為3.697μm)太陽耀斑區(qū)數(shù)據(jù)計(jì)算選取的樣本區(qū)的海面反射率。然后使用兩種方法對(duì)反射率精度進(jìn)行驗(yàn)證,精度分別為0.29%和0.23%,假設(shè)M12和M13波段海面反射率相等的反射率計(jì)算結(jié)果精度分別為2.48%和1.03%。該計(jì)算模型大大提高了精度,說明該模型用于VIIRS M12中紅外波段計(jì)算海洋耀斑區(qū)反射率是有效可行的,其精度能夠滿足中紅外波段海面反射率作為波段間定標(biāo)基準(zhǔn)的需求。
[Abstract]:The medium infrared band (3 ~ 5 渭 m) energy received by the sensor in the pupil contains the reflected solar energy and the emission energy of the ground object itself. Usually, the reflected solar energy in this band is very weak, but under certain conditions such as solar flares on the sea surface, the reflected solar energy detected by the mid-infrared channel is considerable, and its sensitivity to the atmospheric influence is low, at the same time, For satellite sensors with on-orbit calibration system, the in-orbit radiation performance of mid-infrared band after blackbody calibration is quite stable. Therefore, the reflectivity of the sea flare region in the mid-infrared band is considered as the reference for cross-calibration of the reflected solar band. Based on this idea, an improved nonlinear split window model suitable for VIIRS(visible infrared imaging radiometer) mid-infrared wave band is constructed to calculate the mid-infrared reflectance in the flare region of the southern Indian Ocean. Firstly, the limited relation of sea surface reflectivity in VIIRS M12 and M13 bands is obtained, and then the nonlinear split window algorithm is used to simulate the sea surface reflectivity. The uncertainty of the simulation model is 0.83. On this basis, the sea surface reflectivity of the selected sample region is calculated using the VIIRS M12 band (center wavelength 3.697 渭 m) solar flare region data. Then two methods are used to verify the accuracy of reflectivity. The accuracy is 0.29% and 0.23%, respectively. Assuming that the accuracy of the calculated reflectivity in M12 and M13 bands is 2.48% and 1.033%, respectively. The accuracy of the model is greatly improved, which shows that the model is effective and feasible for calculating the reflectivity of marine flare region in VIIRS M12 mid-infrared band, and its precision can meet the requirements of mid-infrared sea reflectivity as the calibration datum between bands.
【作者單位】: 北京大學(xué)空間信息集成與3S工程應(yīng)用北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;國(guó)家衛(wèi)星氣象中心;
【基金】:博士點(diǎn)基金項(xiàng)目(20130001110046)資助
【分類號(hào)】:P182.52
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,本文編號(hào):1891882
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