研究目的
开发一种通用方法,用于从各种传感器推导陆地表面反射率,改进以往方法并利用AERONET数据进行验证。
研究成果
所提出的通用大气校正方法经多种传感器验证,其性能较先前算法有所提升。该方法为生成精确的地表反射率产品提供了可追溯且经过验证的途径,为未来各类地球观测传感器科学产品的研发奠定了基础。
研究不足
该方法依赖于特定波段数据(蓝光和红光)及辅助大气数据的可用性,但这些数据可能并非全球普遍可得。验证工作依托AERONET站点,因而全球覆盖范围有限。该方法假设地表为朗伯体且未考虑邻近效应,在某些条件下可能导致误差。
1:实验设计与方法选择:
该方法采用基于物理的反演技术,通过辐射传输模型(特别是6SV代码)校正地表反射率的大气效应。包括利用蓝红波段比值推算气溶胶光学厚度(AOT),并整合MODIS和MISR的遥感数据集。
2:样本选择与数据来源:
使用MODIS、VIIRS、LANDSAT和Sentinel 2等传感器的观测数据。验证环节依托AERONET大气参数数据集及MOBY等水体反射率参考数据集。
3:实验设备与材料清单:
传感器包括MODIS、VIIRS、LANDSAT、Sentinel 2;辐射传输模型采用6SV代码;辅助数据源包含NCEP GDAS(气压与臭氧)、MOD09CMA(水汽)和ETOPO5(高程)。
4:实验流程与操作步骤:
依次执行传感器数据获取、6SV代码大气校正、基于波段比值的AOT反演,以及通过AERONET等参考数据的验证。
5:数据分析方法:
通过对比运算地表反射率与参考数据集真值,计算准确性、精确性与不确定性(APU)指标,并采用其他辐射传输代码进行交叉统计验证。
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MODIS
NASA
Used for data acquisition in blue, red, and other bands to derive surface reflectance and aerosol properties.
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VIIRS
NASA/NOAA
Sensor used for data acquisition in similar bands as MODIS for atmospheric correction.
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LANDSAT
OLI, ETM+
USGS/NASA
Provides high-resolution data for surface reflectance derivation and validation.
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Sentinel 2
MSI
ESA
Multi-spectral imager used for data acquisition in the study.
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MISR
NASA
Used to derive aerosol optical thickness for input into the atmospheric correction process.
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AERONET
NASA
Provides ground-based measurements of aerosol properties for validation of the atmospheric correction.
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6SV
Radiative transfer code used for atmospheric correction and modeling of satellite signals.
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NCEP GDAS
2015
NCEP
Provides ancillary data for atmospheric pressure and ozone content.
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ETOPO5
1988
NOAA
Digital elevation model used to obtain altitude data for atmospheric corrections.
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MOD09CMA
NASA
Climate Modeling Grid product used to extract water vapor information.
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