(定量遥感课件)气溶胶卫星遥感反演

CERN创新建立了 中国首个全国范
CERN station (19) Typical city site (4)
Hailun
Sanjiang
围的气溶胶光学 特性观测网。
Fukang
Calibration site (2)
Changbai Mountain
Haibei
Beijing City Eerduosi
气溶胶遥感
气溶胶的定义
大气气溶胶是悬浮在大气中的固体和液体 微粒与气体载体共同组成的多相体系。 大气中悬浮着的各种固体和液体粒子，例 如尘埃、烟粒、微生物、植物孢子和花粉， 以及由水和冰组成的云雾滴、冰晶和雨雪 等粒子，都是气溶胶 。
气溶胶的环境效应
大气中气溶胶的增多可以降低大气的能见 度而影响的正常生活和交通； 可吸入颗粒物被人吸入后，会累积在呼吸 系统中，引发许多疾病。越来越多的研究 表明人类心肺疾病的发病率与污染空气中 的颗粒物含量相关
80、85； 7个视角天顶角：0、10、20、30、40、50、60； 19个相对方位角：0、5、10、20、40、60、70、80、
90、100、110、120、130、140、150、160、170、 175、180； 2个大气模式：中纬度夏季和中纬度冬季； 3个气溶胶模式：大陆模式、城市工业模式和沙尘模式； 11个蓝波段地表反射率
气溶胶卫星遥感反演原理
辐射传输方程
L ( a ,s ,v ,) L 0 ( a ,s ,v ,) F d ( a ,s ) T ( a ,v ) / 1 s [ ( a ) ]
不同地表反射率条件下辐射值随光 学厚度的变化
浓密植被法气溶胶光学厚度反演
➢浓密植被法地表反射率的确定
Yanting
Taoyuan
Shanghai City
Tai lake
物美价廉、性能 Sanya 稳定的LED型便
Dinghu Mountain
Taipei City
携式太阳光度计
Xishuangbanna
LED hazemeter
Sanya
华北地区网格化太阳分光观测网 (2008.01-2008.12)
浓密植被地表，根据2.1微米通道反 射率与红波段和蓝波段的反射率直接相关 的特性来计算红波段和蓝波段的地表反射 率。
➢ 稀疏植被区地表反射率的确定
植被覆盖
面积比
土壤反射
() A l() ( 1 A )s( 率)
真实地表反 射率
植被反射 率
➢ 稀疏植被区地表反射率的确定
从波谱库获取植被的组分反射率作为纯植被的反射率 水分与土壤的光谱合成
气溶胶光学厚度
气溶胶的光学厚度是指沿辐射路径传输，单位截面上所 有吸收和散射气溶胶产生的总削弱，是无量纲量。以公式 表示为
kl
' dl
0 ex
k ' 是气溶胶吸收和散射的质量削弱系数和体积削弱系数， ex
为气溶胶密度，
l 为大气厚度。
气溶胶常规监测方法
国际气溶胶观测网络
世界气象组织(WMO) 的气溶胶观测网络 ➢ 世界气溶胶数据中心 ➢ 世界光学厚度研究和定标中心WORCC
Shenyang
Xianghe
Shapotou Beijing Forest
Jiaozhou bay Lanzhou City
Ansai Fengqiu
It’s the first background network through the wide Chinese region.
观测网统一采用
Lhasa
R RewVsws st s
通过TGDVI植被指数确定植被覆盖面积比
T G D V I A [ ( R v i r R v r ) / ( v i r v r ) ( R v r R v g ) / ( v r v g ) ]
➢查找表构建
参数的设置
5个气溶胶光学厚度：0.05、0.2、0.5、1.0、2.0； 10个太阳天顶角：0、10、20、30、40、50、60、70、
东部地区拟增设网格化站点约29个
现有CERN生态站(19)
海伦
现有典型城市站(4)
三江
基准标定站(2)
阜康
长白山
鄂尔多斯Biblioteka Baidu
北京
沈阳
海北
沙坡头 安塞
兰州
香河 森林
东部地区网格化
胶州湾
(5X5)
封丘
拉萨
盐亭
桃源
上海 太湖
西双版纳
鼎湖山
台北
三亚
北京地区网格化(4X4)
LED hazemeter
环保局城市空气质量常规监测站
气溶胶自动观测网络AERONET 法国气溶胶网络Photons 加拿大太阳光度计网络AeroCan 澳大利亚气溶胶地基网络AGSNet 日本的气溶胶/ 辐射观测网络Skynet 韩国的气溶胶/ 辐射观测站
中国地区太阳分光观测网 (2004.08-2007.12)
大气分中心依托
The Chinese Sun Hazemeter Network