基于modis数据的卷云反射率的反演实现-d1spartancom.pdf

第 1O卷 第 4期 光 学 与 光 电 技 术 Vo1．10，No．4 2012年 8月 OPTICS＆ OPTOEIE(TRONICTECHNOLOGY August，2012 文章编号2012 基于 MODIS数据的卷云反射率的反演实现 田 卓 易 凡 黄启俊 韦万书 王 攀 (武汉大学物理科学与技术学院，湖北 武汉 430072) 摘要 多光谱的MODIS(中分辨率成像光谱仪)数据为深入研究全球卷云提供 了可能性 。基于 卷云辐射 系统模型 ，利用M()DIS的 1．38a／m 波段 (26通道)和 0．66,am波段 (1通道)探测数据 的相关性，反演计算可见光波段卷云的反射率。反演计算 中，使用 1km分辨率的M()DIS1B数 据，对M()DIS典型图幅进行不同等分的划分，分别给出反演结果并进行对 比分析，结果表 明等 分份数越 多，其反演结果的精度越 高，最后给出了反演结果的实际应用。 关键词 卷云；反射率；可见光 中图分类号 0436．2 文献标识码 A 层辐射 (包含 了水汽，地表、气溶胶等影响)。MO— 1 引 言 DIS仪器的探测数据给出的表观反射率，反映了整 卷云属于高层云 ，多位于高空 6～9km以上处 ， 个卷云辐射系统的反射散射特性，定义为卫星探测 分布广泛[1]。它对太阳辐射有强烈的吸收、散射，对 辐射数据与入射太阳辐射数据的相对比值。 全球的气候 、遥测遥感等都有重要的影响。因此，对 考虑到MODIS的0．66a／m波段属于大气窗 卷云的辐射特性研究成为相关领域关注的课题。 口通道 ，卷云上下水汽层 的透过率约为 1，可得 当今卫星探测 已成为研究大气环境辐射的有 0．66a1m波段的表观反射率与卷云反射率有关系 效手段，AQUA及 TERRA卫星平台上搭载的中 式 (1)[={]： 分辨率成像光谱仪(MODIS)具有 36个光谱通道， FO 66(o， ，，)一 0．66(o，，，)+bo66(o，，，) (1) ． ， ． 分布在0．4～14a,m 的电磁波谱范围内[2]。多波段 其中，T0．66( )和rc-ol66(， 分别为 0．66a1m 数据可同时提供反映陆地、云边界、卷云、大气水汽 波段的表观反射率和卷云反射率，b。．ssc以印，… 的大 等特征的信息。 小依赖于卷云的光谱特性和有效地表特性。 MODIS的 1．38a,m波段属于强水汽吸收波 MODIS的第 26通道 (1．38a,m波段)是强水 段，地表辐射几乎被高空 6km 以下的大气环境完 汽吸收波段I4]，因卷云下有效地表层水汽含量约 全吸收，所以这一通道 的反射光谱测量数据几乎完 占9O --99 ，地表辐射几乎被下层水汽全部吸 全反映高层卷云的反射特性 ¨2，本文基于大气辐射 收，即有效地表层的贡献约为 0，因此该波段的表 传输原理，利用 MODIS的0．66a／m波段和 1．38 观反射率和卷云反射率满足式(2)l3]： 肚m波段探测数据的相关性，反演计算得到可见光 r1 38(，， 一T ，138(，rc，1．38(，，，