基于大气辐射传输模型的地物偏振反射率反演方法

提出一种基于大气矢量辐射传输模型的地物偏振反射率反演方法.利用辐射传输模型,建立地表反射率、观测条件与传感器入瞳处辐亮度偏振态的查找表,再进行查找表反查及数值计算,完成偏振反射率反演.验证实验表明,典型地面目标物的偏振反射率反演精度可达到90%.     

THz辐射大气传输研究和展望

THz辐射在大气中的传输特性是THz波空间通信、大气科学及遥感检测等空间应用的基础,掌握不同温度、高度、湿度和压力等条件下THz频段大气透过率窗口的位置和宽度对于促进该频段的应用具有重要意义。本文分析了THz辐射大气传输的研究概况,包括大气传输的基本原理,辐射传输方程的推导以及对各类THz辐射大气传输模型的比较,并指出尚待解决的问题,最后对THz辐射大气传输研究给出若干建议和展望。     

辐射特性测量大气传输修正研究:大气辐射传输模式和关键大气参数分析

工作于大气中的光电测量（或遥感）设备接收的目标辐射信号受大气衰减和大气背景辐射影响。大气传输修正是目标辐射特性测量的一个重要环节。介绍了目前国际上实用的大气辐射传输计算模式及影响大气传输的重要大气光学参数的探测方法。对影响红外波段大气传输的重要大气光学参数作了分析,论证了辐射测量大气传输修正系统必须测量的大气参数。     

红外辐射大气传输效应模型的分析与实现

考虑到当前国内外用于红外成像制导导弹半实物仿真系统的大气仿真软件固有的局限性,分析了红外辐射在大气中的传输效应并用面向对象的语言实现了红外辐射大气传输效应的仿真软件。最后,运用设计的软件对红外图像进行处理,得出传输一定距离后的红外图像。     

高分辨率大气传输模型FASCOD2

本文介绍了高分辨率大气传输模型ＦＡＳＧＣＯＤ２，详细了讨论了模型的特点，进行了不同大气传输模型的比较，作为ＦＡＳＣＯＤ２的一个应用实例，计算了碘激光大气透过率并与实验测量资料作了比较，给出典型大气状况下水平传输和斜程传输的大气精细光谱结构的计算结果，提出了在农村气溶胶模式情况下利用常规气象资料求取碘激光大气透过简便方法。     

大气短波辐射传输之辐射函数的改进

改进了大气短波辐射传输之辐射函数的定义，将大气散射相函数与大气单次散射反照率之积随高度的变化包括在内．对改进型辐射函数（ＩＲＦ）的性质进行了较深入的研究，其中包括：各次散射光强与ＩＲＦ的关系，ＩＲＦ的解析递推公式，高价ＩＲＦ与零阶ＩＲＦ的解析关系，以及ＩＲＦ关于光学厚度的幂级数等．     

基于辐射传输数值模型PCOART的大气漫射透过率精确计算

分析了中国第一颗海洋水色卫星(HY-1A)大气漫射透过率模型的计算精度,结果表明,当气溶胶光学厚度或天顶角较大时,该模型计算相对误差可>5%,最大可达50%以上,不适用于高纬度海区(纬度>60°).在此基础上,利用海洋-大气耦合矢量辐射传输数值计算模型PCOART,进行了大气漫射透过率的精确计算.通过与SeaWiFS精确大气漫射透过率查找表计算结果的比较,表明利用PCOART计算大气漫射透过率的相对误差<1.5%,且当观测天顶角<60°时,相对误差<0.5%,可以用来生成我国海洋水色卫星遥感器的精确大气漫射透过率查找表.     

基于Monte Carlo方法的混浊大气偏振模式全天域建模

大气偏振模式中包含了丰富的空间方位、地表特性以及大气层结构参数等信息,在偏振光导航、遥感探测等领域都具有重要的研究价值,但经典的理想大气偏振模式仿真模型同实际分布模式之间存在明显差异,不能准确表征混浊大气偏振模式的全局分布特性。因此,提出了一种混浊大气偏振模式的建模方法,该方法以三维天球大气模型为基础,用Monte Carlo方法模拟太阳光在大气中的传输过程,实现了对混浊大气偏振模式全局分布的建模。实验表明,建模仿真结果同混浊大气偏振模式的分布规律一致,偏振度分布模式同实际分布高度吻合,偏振角分布模式同实际分布模式具有相同的分布和变化特性,利用该模型可对混浊大气的偏振模式分布与变化特性进行分析和预测。     

基于数据库的红外辐射大气传输仿真模型

研究了将数据库应用于红外辐射大气传输仿真模型的方法,以实时响应并满足红外场景仿真平台中大气红外辐射仿真逼真性的要求.针对大气海量数据的特点,将大气传输数据库分为基础数据库(SQL Sever2000)和运行数据库(eXtremeDB内存数据库)2个层次来实现.重点介绍了运行数据库采用面向对象的模式对数据库结构进行建模开发的过程.并最终在红外仿真平台上进行了调用实现,取得了预期的实验结果,证明了该大气传输仿真模型的工程实用价值.     

基于辐射传输模型的高分二号影像大气校正方法研究

高分二号卫星的成功发射,标志着我国遥感卫星进入了亚米级高空间分辨率时代,遥感影像在定量反演,地物识别和变化分析等领域将有重要作用.大气校正的精度是影响其定量化应用的重要因素.由于高分二号遥感数据缺乏短波红外波段,无法采用暗像元法进行大气校正.提出一种基于辐射传输模型的高分二号影像大气校正方法,利用6S(second simulation of the satellite signal in the solar spectrum)辐射传输模型建立大气校正系数查找表,利用同步MODIS影像数据结合改进后的暗像元方法反演气溶胶光学厚度,确定大气校正系数,消除高分二号影像大气分子和气溶胶等的吸收和散射的影响,实现GF-2数据的大气校正.选取地表平坦均一的敦煌辐射校正场作为实验区,通过同步的实测数据对校正结果进行精度评价,并且比较大气校正前后归一化植被指数NDVI.结果表明:最小相对误差仅为0.9％,大气校正之后影像数据更真实地反映了地物的反射特性;大气校正后的NDVI大大增强了植被信息反差,突出了GF-2卫星传感器的植被信息区分能力.     

基于一维辐射转移方程的等离子体发射谱线线形模拟

利用一维辐射转移理论模型对无自蚀现象存在时Al Ⅰ(394.4 nm)和Al Ⅰ(396.1 nm)在不同延迟时间下的谱线进行了模拟.为使结果更为町靠,模拟过程中对模型中的参数处理方式进行了改进,最大限度地减少了独立参数的个数,在此条件下给出了能级粒子数密度随延迟时间演化的空间分布情况.通过研究该模型中粒子数空间分布半...     

大气辐射传输模拟器(ARTS)软件的介绍

随着气候变化、环境监测、大气遥感等领域的发展,大气辐射传输研究的重要性日益凸显,往往需要进行辐射传输模拟,计算大气透过率、光谱辐亮度等参数、进行部分气象要素的反演等,因此亟需发展快速精确、普遍适用的辐射传输模式。主要介绍了一种高度模块化、广泛适用的辐射传输模式--ARTS(the atmospheric radiative transfer simulator),介绍了模式的研制背景、主要功能、计算流程、应用领域等,并给出了部分模拟实例的结果。目前,该辐射传输模式已成功应用于Odin/SMR、MASTER与SOPRANO等探测器的正向模拟与反演系统。     

McCART: Monte Carlo Code for Atmospheric Radiative Transfer

McCART is a numerical procedure to solve the radiative transfer equation for light propagation through the atmosphere from visible to near-infrared wavelengths. The procedure has been developed to study the effect of the atmosphere in the remote sensing of the Earth, using aerospace imaging spectrometers. The simulation is run for a reference layered plane nonabsorbing atmosphere and a plane ground with uniform reflectance. For a given distribution of ground reflectance and for a specific profile of scattering and absorption properties of the atmosphere, the spectral response of the sensor is obtained in a short time from the results of the Monte Carlo simulation by using scaling relationships and symmetry properties. The procedure also includes an accurate analysis of the adjacency and trapping effects due to multiple scattering of photons coming from neighboring pixels. McCART can generate synthetic images of the Earth's surface for arbitrary viewing conditions. The results can be used to establish the limits of applicability of approximate algorithms for the processing and analysis of hyperspectral images acquired by imaging spectrometers. In addition, the algorithm can be used to develop procedures for atmospheric correction for the accurate retrieval of the spectral ground reflectance.     

用迭代法解海洋上空的大气辐射传输方程

迭代法解辐射传输方程是较精确的方法之一.描述了一种采用海洋表面反射模型解海洋上空大气辐射传输方程的标量迭代法.该方法在计算中对大气采用动态分层,海洋表面反射模型采用三分量模型-白泡、耀斑和离水辐射.为了验证该方法的正确性,分别采用相同的下垫面情况,把我们计算的结果和用6S、Z.A.程序计算的结果作了比较,并进行了误差分析.比较结果表明该方法计算海洋上空大气辐射强度是精确可行的.     

大气、地表条件对目标-背景对比度的影响分析

本文利用辐射传输软件包MODTRAN．详细分析了大气模式、地表状况以及气溶胶模式等诸多参数对0．43～0．75μm波段范围内的目标背景对比度的影响，主要结果为；①季节变化给目标识别带来一定程度的影响，在同一种大气模式下，在冬季比在夏季更容易识别目标，但是季节变化仅改变C的大小，且变化幅度较小；②不同的大气模式下的C值随波长变化的分布形式发生变化，纬度较高的大气模式下C值较大，或者变化趋势较为明显；③地面反照率对C值的影响较小，同一波长对应的对比度的相对变化较小；④气溶胶模式的变化不仅影响C值的大小，而且改变了C值随波长的分布情况，但是这种影响与其他影响因素相比是很小的．     

利用MODIS数据计算北京地区的气溶胶直接辐射强迫

气溶胶通过吸收和反射太阳辐射直接影响地-气系统的辐射平衡.随着技术和反演算法不断改进,以卫星遥感气溶胶为基础,计算气溶胶直接辐射强迫成为可能.基于MODIS气溶胶和地表反照率数据集,结合MODTRAN辐射传输模式,计算北京地区2004～2009年气溶胶直接辐射强迫,并将计算结果与AERONET结果对比,证明了利用该方法...     

一种改进的辐射传输计算方法

精确、快速计算辐射传输一直是大气辐射学中的一个重要研究课题。我们在Knut Stamnes的离散纵标法（1988）[1]的基础之上,提出了一种辐射传输四流近似计算方法。该算法可以得到一个解析解,并且通过作数值计算,可以看到本算法的计算精度是令人满意的。     

基于PROSAIL模型的高光谱遥感图像模拟研究

针对高光谱图像数据难以获取的情况,提出了一种基于PROSAIL辐射 传输模型的高光谱图像模拟方法。首先,对PROSAIL模型的输入参数进行了敏感性分析。以 此为基础,针对5个典型生化参数(叶片结构参数N、叶绿素含量Cab、叶片干物质含量Cm、类 胡萝卜素含量Car和叶面积指数LAI),基于支持向量机构建了一种基于多光谱数据的参数计算模型。其 次,根据得到的典型生化参数图,通过利用PROSAIL模型逐像元计算获得了高光谱模拟图像。 对HJ1A环境卫星的CCD1多光谱图像数据进行了实验,实现了高光谱图像数据模拟。在将等效计算后的模拟结果 与HJ1A CCD1多光谱图像数据进行对比后发现,两幅图像对应波段的 平均结构相似度都超过了95%;除了蓝光波段之外,全图的相对误差均小于10%。结果表明,本文方 法可以很好地实现基于多光谱数据的高光谱图像模拟。