| 附录:大气校正所用的公式
( 1 )考虑气体吸收,大气顶部反射率 的表达式:
( 1 )
式中: M 为空气质量, , 为大气顶部到地表的总透过率, 为由地表到大气顶部沿传感器观测方向的总透过率, θ s 为太阳顶角, θ v 为视场方位角, μ s 为太阳天顶角的余弦值, μ v 是观测方向角的余弦值, ρ R 为有分子反射率, S 是大气底层向下的半球反射率, Tg ( O3 ,O2 ,CO2 ,M ) 是 O3 , O2 和 CO2 气体的透过率, 是水汽透过率。
利用 6S 模型计算每种气体在给定质量和观测角下在每个波段的透过率:
O3 通过率:
(2a)
式中: UO 3 cm/atm 单位的臭氧总量, a 是依赖于给定光谐波段响应的系数。
O 2 和 CO 2 的透过率 :
( 2b )
式中: p 是在 z 海拔高度时的压力, p o 是海平面高度的压力。氧气和二氧化碳含量一般被认为是常量,用百万分之一单位表示,可以直接利用海拔高度来获得。参数 a 、 b 、 c 、 d 是 MODIS 光谱响应的调整系数。
降水总量 [g/cm] 是一个 MODIS 产品( Gao 和 Kaumfman , 1993 )。其中假定路径辐射 ρ 0 由边界中部以上部分产生。水汽透过率公式如下:
( 2c )
式中: a , b , c 为 MODIS 光谱响应调整系数。
( 2 )使用估计的 BRDF( ) 和实际表面的 BRDF( ρ S ) 的比值校正辐射测量值。
( 3 )
式中,
( 4a )
( 4b )
( 4c )
式中: 是大气顶部观测到的反射率, 是大气程辐射反射率, ρ s 为地面反射率, φ 是太阳天顶角和观测方向角的余弦值相对方位角, 和 t d (μ s ) 分别为到达地面的太阳直射光和经大气漫射光到达地面的大气透过率, 和 t d (μ v ) 分别为观测方向地面反射直达遥感器和经大气漫射光到达遥感器的大气透过率, 是射太阳光谱从大气顶部到地面的总透过率, 是由地面到大气顶部沿传感器观测方向的总透过率, S 是大气底层向下的半球反射率, 、 、 分别为大气散射到地面的半球反射率、经地面散射到大气的地面半球反射率、经大气与地面两次散射后的地面半球射率。 |