深藍的演算法
1. 深藍演算法和暗目標法的具體原理。)
深藍演算法與常用的暗像元演算法類似,不同的是,與暗像元演算法 相比,深藍演算法反演氣溶膠光學厚度適用於更廣泛的地表類型,所能反演的像 元的地表反射率遠高於暗像元演算法限定的最高地表反射率。Hsu 等發現,在高 地表反射率地區,紅(0.66μm)、藍(0.47μm)和中紅外波段地表反射率之 間的線性關系不成立。
相比較與陸地濃密植被地區,沙漠和半沙漠地區的地面 BRDF(雙向反射率分布函數)相對較弱,尤其是藍波段最弱。參考典型地物 標准波譜數據,在深藍(412nm)波段,大部分地物的地表反射率都在 0~0.1 之間,明顯低於其它波段。通過 MODTRAN 等相關輻射傳輸模擬大氣輻射傳 輸過程進行敏感性試驗表明:感測器在天頂位置接受到的包含氣溶膠的大氣表 觀反射率和僅包含大氣分子散射時的表觀反射率相比,412nm 波段的信號差別 最為明顯。這主要是因為在紫外波段氣溶膠吸收將減弱了衛星感測器接收到的 信號強度,而在更長的可見光及紅外波段較高的地表反射率成為表觀反射率的 主要貢獻成為,從一定程度上減弱了衛星感測器接收信號對氣溶膠吸收和散射 的敏感性。並且當衛星觀測天頂角較大時,由於大氣散射路徑的延長,減小了 地表反射率影響,此時 490nm 波段的輻射亮度值與 412nm 波段差別非常小。
此外深藍波段分子散射和吸收都小於紫外波段,因此相比於紫外波段,利用深 藍波段反演氣溶膠光學特性受氣溶膠垂直廓線的影響顯著偏低,因此利用深藍 波段衛星觀測的表觀反射率反演氣溶膠光學厚度是一個行之有效的方法。 多星協同反演演算法:為克服氣溶膠反演過程中未知參數較多,亮地表氣溶 膠信息難以從衛星信號中分離出來的困難,唐家奎等提出了基於 TERRA 和 AQUA 雙星的 MODIS 數據的協同反演演算法,雙星協同反演演算法無需事先假定 氣溶膠類型等參數,無須估算地表反照率,而將地表反射率與氣溶膠同時反演, 可以應用於水體、城市、乾旱等各種地表反射率類型。但是該演算法在氣溶膠光 學厚度反演時局限性較大,如難以求得方程解析解、計算速度慢,而且有些象 元可能會出現不收斂或結果誤差較大等問題。