大气辐射传输校正模型(5s,modtran,acorn)

《大气辐射传输校正模型(5s,modtran,acorn)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、在遥感的实际应用中，常用很多简化的手段，如假设地面为朗伯面，排除云的存在，采用有关标准大气模式及大气气溶胶模式等，一次产生了许多不同类型的大气辐射传输模型，主要分为两类，1）采用大气的光学参数2）直接采用大气物理参数如lowtran、modtran等大气辐射近似计算模型，而且还增加了多次散射计算1.5s模型该模型的代码模拟计算海平面上的均匀朗伯体目标的反射率，并假定大气吸收作用与散射作用可以耦合，就像吸收粒子位于散射层的上面一样，则大气上层测量的目标反射率可以表示为，海平面处朗伯体的反射率大气透过

2、率分子、气溶胶层的内在反射率有太阳到地表再到传感器的大气透过率S为大气的反射率   大气传输辐射校正模型－3modtran该模型是由美国空军地球物理实验室研制的大气辐射模拟计算程序，在遥感领域被广泛应用于图像的大气校正。lowtran7是一个光谱分辨率20cm－1，的大气辐射传输实用软件，它提供了6种参考大气模式的温度、气压、密度的垂直廓线，水汽、臭氧、甲烷、一氧化碳、一氧化二氮的混合比垂直廓线，其他13种微量气体的垂直廓线，城乡大气气溶胶、雾、沙尘、火山喷发物、云、雨的廓线，辐射参量（如消光系数

3、、吸收系数、非对称因子的光谱分布），以及地外太阳光谱。lowtran7可以根据用户的需要，设置水平、倾斜、及垂直路径，地对空、空对地等各种探测几何形式，适用对象广泛。lowtran7的基本算法包括透过率计算方法，多次散射处理和几何路径计算。1）多次散射处理lowtran采用改进的累加法，自海平面开始向上直至大气的上界，全面考虑整层大气和地表、云层的反射贡献，逐层确定大气分层每一界面上的综合透过率、吸收率、反射率和辐射通量。再用得到的通量计算散射源函数，用二流近似解求辐射传输方程。2）透过率计算该模

4、型在单纯计算透过率或仅考虑单次散射时，采用参数化经验方法计算带平均透过率，在计算多次散射时，采用k－分布法3）光线几何路径计算考虑了地球曲率和大气折射效应，将大气看作球面分层，逐层考虑大气折射效应由于lowtran直接使用大气物理参数，因而需要按照下列方法计算出与lowtran使用的大气物理参数相对应的大气光学参数179页4.modtran辐射传输模型modtran可以计算0到50000cm－1的大气透过率和辐射亮度，它在440nm到无限大的波长范围精度是2cm－1，在22680到50000cm－

5、1紫外波（200-440nm）范围的精度是20cm－1，在给定辐射传输驱动、气溶胶和云参数、光源与遥感器的几何立体对和地面光谱信息的基础上，根据辐射传输方程来计算大气的透过率以及辐射亮度。cm－1是表示波数，即使指在波的传播方向上单位长度内所含的波长的数目。开发modtran是为例改进lowtran的光谱分辨率，modtran将光谱的半高全宽度（fullwidthhalfmaximum，FWHM）由lowtran的20cm－1减少到2cm－1，目前的modtran4.0它的光谱分辨率已经达到2cm

6、－1，改进了瑞利散射和复折射系数的计算精度，增加了disort计算太阳散射贡献的方位角相关选项，并将7种brdf模型引进到模型中，使地表的参数化输入成为可能。1)modtran输入输出参数控制运行参数：如何采用何种辐射传输程序，是否进行多次散射计算等。，主要在card1中完成，card5提供了多重复计算的选项遥感器参数：如遥感器的波段参数，观测的波束（波长范围），其中在card1a中有是否输入遥感器波段响应函数的选项，在card1a3中输入波段响应函数的文件名，在card4中输入模拟计算的波长范围

7、。大气参数：其中大气模型通过card1中的选项确定，其他具体参数包括气溶胶主要通Card2来进行选择。观测几何条件：在card1中有关于几何条件的选项，另外在card3中主要为几何参数的输入选项，它通过多种方式组合来实现几何参数的输入，可根据计算的方便进行选择。地表参量：在card1中提供了地表参数设定的初步选项，所以只能在card4根据card1中设定的参数对地表的参数进行具体设定。所有的输入都通过card1进行控制，然后在由后续的card进行具体社这设定所有参数之后，就可以用modtran来模

8、拟大气辐射传输过程由卫星获得的表观反射率可以表示为为目标反射率，为大气的路径辐射项等小反射率为大气的光学厚度，为大气的半球反照率，为散射透过率，＝在实际的工作中，我们可以用下面的公式：为遥感器接收到的辐射亮度，为路径的程辐射太阳下行总辐射，是大气层顶的太阳辐照度为遥感器和目标之间的透过率，是直射透过率，由此可以得出将遥感器接收的辐射亮度和modtran4模拟的大气校正参数带入式子就可以进行校正。  大气传输辐射校正模型－4acorn5.acorn辐射校正模型它是一种基于图像自身的大