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暗目标法的Himawari-8静止卫星数据气溶胶反演 被引量：27
1
作者 葛邦宇 杨磊库 +3 位作者 陈兴峰 李正强 梅笑冬 刘李 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期38-50,共13页
Himawari-8(H8)是由日本气象厅发射的新一代静止气象卫星,可实现10 min/次的高频次对地观测,搭载的AHI(Advanced Himawari Imager)传感器设置有与MODIS暗目标气溶胶反演算法所需的类似波段。本文参考暗目标算法构建了针对该卫星传感器... Himawari-8(H8)是由日本气象厅发射的新一代静止气象卫星,可实现10 min/次的高频次对地观测,搭载的AHI(Advanced Himawari Imager)传感器设置有与MODIS暗目标气溶胶反演算法所需的类似波段。本文参考暗目标算法构建了针对该卫星传感器的陆地气溶胶反演算法:首先,通过基于地基站点观测数据的精确大气校正,统计得到短波红外与可见光波段的地表反射率比值关系,将此作为先验知识用于地—气解耦时的反射率估计;然后,初步假设大陆型气溶胶类型,利用辐射传输模型建立查找表;最后,通过模拟与卫星观测的表观反射率误差最小实现气溶胶光学厚度反演解算。选取2016年5月覆盖京津冀地区的观测数据进行测试,将反演结果与对应时间的MODIS气溶胶光学厚度产品进行对比验证,空间分布趋势一致、相关性较高,相关系数R达到0.852;通过与地基观测网AERONET站点实测数据对比验证,所有站点的相关系数R^2均大于0.88,精度较高。利用反演的高时间分辨率产品,分析了京津冀地区的大气空间分布和日变化情况,结果表明:采用暗目标法对H8静止卫星陆地气溶胶光学厚度反演具有一定的潜力和可行性,能反映气溶胶的高时间变化信息,有望成为大气环境污染变化监测新的重要手段。 展开更多
关键词 葵花8(Himawari-8) 暗目标法 地表反射率 气溶胶光学厚度 京津冀
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MODIS C5、C6气溶胶产品验证及区域适应性评价 被引量：11
2
作者 杨以坤 孙林 +2 位作者 韦晶 田信鹏 贾臣 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第5期17-27,共11页
MODIS Collection 5(C5)、Collection 6(C6)气溶胶产品是当前NASA提供的两种逐日气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)产品,可以为大气颗粒物污染评价以及气候效应影响研究提供重要的数据支撑,但两种产品分别基于不同的气溶胶反... MODIS Collection 5(C5)、Collection 6(C6)气溶胶产品是当前NASA提供的两种逐日气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)产品,可以为大气颗粒物污染评价以及气候效应影响研究提供重要的数据支撑,但两种产品分别基于不同的气溶胶反演方法生成,明确两种产品气溶胶反演方法的精度和区域适应性对用户合理选择数据产品具有重要意义。以分布于我国的AERONET(Aerosol Robotic Network,AERONET)数据为依据,分析了两种产品在几种典型区域的精度以及区域适应性。结果表明:1C6DT算法整体反演精度略优于C5DT算法;2与DT算法相比DB具有较高的整体反演精度(R=0.91,RMSE^0.166,MAE^0.116),气溶胶有效观测天数明显增加,能够降低15%左右的气溶胶高估情况;3C6DT算法在浓密植被地区整体精度较高,但在亮地表区域适应能力较差,产品缺失值严重;而DB算法均能实现暗地表和亮地表区域上的气溶胶反演,尤其在城市、稀疏植被覆盖气溶胶反演精度整体较高,空间连续性得到明显改善。 展开更多
关键词 MODIS 气溶胶光学厚度 AERONET 暗目标法 深蓝算法
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基于暗目标法的Landsat-8 OLI数据气溶胶光学厚度反演 被引量：4
3
作者 王钰 何红艳 +1 位作者 谭伟 齐文雯 《航天返回与遥感》 CSCD 2018年第2期115-125,共11页
准确地估算地表反射率是利用遥感数据反演气溶胶光学厚度的关键。针对暗目标法难以构建有效的地表反射率估算模型,依据中分辨率成像光谱仪气溶胶C005产品反演算法的地表反射率估算模型,通过分析地物波谱库中典型植被的波谱信息,结合遥... 准确地估算地表反射率是利用遥感数据反演气溶胶光学厚度的关键。针对暗目标法难以构建有效的地表反射率估算模型,依据中分辨率成像光谱仪气溶胶C005产品反演算法的地表反射率估算模型,通过分析地物波谱库中典型植被的波谱信息,结合遥感器的光谱响应函数和谱段设置,尝试构建陆地卫星8号陆地成像仪的地表反射率估算模型。模型验证利用阈值法确定暗目标,通过6S大气辐射传输模型构建查找表从陆地卫星8号陆地成像仪数据反演北京地区气溶胶光学厚度,将反演结果与AERONET站点观测值进行对比验证和误差分析。结果表明:使用该地表反射率估算模型得到的长时间序列反演值与AERONET站点的地面观测值一致性较好,70%左右的数据位于预期误差线内,反演结果满足精度需求。利用该地表反射率估算模型能够有效的反演出气溶胶光学厚度,促进陆地卫星8号在地表参数反演中的定量化应用。 展开更多
关键词 气溶胶光学厚度 暗目标法 陆地成像仪 地表反射率 陆地卫星8号
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暗目标法从风云三号数据反演陆地气溶胶 被引量：4
4
作者 葛强 胡永权 +1 位作者 张乐 张帅民 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2017年第3期34-38,共5页
针对2013年发射升空的FY-3C星的中分辨率光谱成像仪(MERSI)应用气溶胶反演较少的不足,开展了暗目标法反演陆地气溶胶的应用研究,为研究气候变化、大气环境监测等提供数据支撑。在MODIS暗目标法基础上,针对FY-3C/MERSI数据反演陆地气溶胶... 针对2013年发射升空的FY-3C星的中分辨率光谱成像仪(MERSI)应用气溶胶反演较少的不足,开展了暗目标法反演陆地气溶胶的应用研究,为研究气候变化、大气环境监测等提供数据支撑。在MODIS暗目标法基础上,针对FY-3C/MERSI数据反演陆地气溶胶,使用6SV完成辐射传输计算建立大气参数查找表,采用IDL的HDF5读写接口完成数据提取与辐射定标,利用蓝光波段(470nm)与短波红外波段(2 130nm)的线性关系分离出大气信息,插值大气参数查找表得到气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)。2014年5月15日华北地区的算法应用表明,该算法能较好地监测空气污染的分布。2014年5月的MERSI数据反演结果与同期AERONET香河站的气溶胶产品比对表明,该算法与地面观测结果有着较好的一致性,相关系数优于0.8。 展开更多
关键词 FY-3C/MERSI 暗目标法 气溶胶光学厚度 AERONET 6SV IDL
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基于暗目标法和GF-1的农作物光合有效辐射反演 被引量：3
5
作者 王利民 杨玲波 +3 位作者 刘佳 杨福刚 邵杰 姚保民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第22期184-191,共8页
光合有效辐射是农田生产力和产量估算的依据,也是农作物参数遥感反演的主要研究内容。该文基于大气辐射传输模型,选择覆盖山东禹城市2014年4月-2014年12月共12景GF-1/WFV(wide field view)数据,结合浓密植被(暗目标)蓝光波段、红光波段... 光合有效辐射是农田生产力和产量估算的依据,也是农作物参数遥感反演的主要研究内容。该文基于大气辐射传输模型,选择覆盖山东禹城市2014年4月-2014年12月共12景GF-1/WFV(wide field view)数据,结合浓密植被(暗目标)蓝光波段、红光波段之间反射率的线性关系,基于查找表(look-up table,LUT)技术反演了大气气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)等大气参数,提出了基于蓝、绿、红3个离散波段反演光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)的算法。其中,浓密植被是根据WFV/NDVI(normalized difference vegetation index)设置阈值的方式筛选的;红光波段与蓝光波段地表反射率的比例系数为1.7977,截距为0.0034,决定系数达0.9826,是根据美国地质调查局(U.S.Geological Survey,USGS)提供的典型植被波谱库数据理论计算获取;GF-1/WFV数据蓝、绿、红波段转换为400~700 nm谱段间光合有效辐射值之间的转换系数分别为0.09156、0.09951、0.1007。采用中国生态系统研究网络禹城实验站实测的PAR数据进行对比验证,光合有效辐射的总体精度达到了95.77%,误差绝对值平均为11.36 W/m^2,平均误差小于5%,表明了该方法具有较高的精度。该方法不需要额外辅助数据,产品生产过程简单,是比较理想的GF-1/WFV数据光合有效辐射业务反演备选算法。 展开更多
关键词 遥感 辐射 光谱分析 光合有效辐射 GF-1 暗目标法 气溶胶光学厚度
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基于类内拟合的遥感影像薄云雾校正方法 被引量：3
6
作者 张弛 姜红涛 +2 位作者 谢成 赖少川 沈焕锋 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2021年第5期1092-1099,共8页
光学遥感观测极易受到云雾影响,降低数据质量并限制其后续应用潜力。由此,提出了一种基于类内拟合的遥感影像薄云雾校正方法。首先,利用滑动窗口逐波段地搜索局部最小值,称之为暗目标,通过拟合不同波段的暗目标样本估计出薄云雾辐射的... 光学遥感观测极易受到云雾影响,降低数据质量并限制其后续应用潜力。由此,提出了一种基于类内拟合的遥感影像薄云雾校正方法。首先,利用滑动窗口逐波段地搜索局部最小值,称之为暗目标,通过拟合不同波段的暗目标样本估计出薄云雾辐射的相关性。基于此,联合云雾波段相关性与成像模型,生成不含云雾干扰的合成假彩色影像,利用K均值分类自动得到地表覆被类型。利用地类信息,进一步选取晴空区像元获取不同地类在不同波段对间的线性关系。最后,将上述两种线性关系进行联立,求解出各地表类型在不同波段上的值,从而完成影像校正。通过模拟与真实实验对方法有效性和场景适用性进行测试,并从定性目视与定量评估两方面对结果进行检验。实验结果表明:提出方法可有效去除薄云雾干扰,适用于不同地表覆被类型场景,获得高光谱保真的校正地表。 展开更多
关键词 薄云雾校正 类内拟合 可见光影像 暗目标法
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基于Himawari-8卫星的气溶胶光学厚度反演 被引量：1
7
作者 陈瑞 游浩妍 万翔 《北京测绘》 2022年第6期681-685,共5页
葵花8号(H8)卫星是先进的静止卫星,能够实现分钟级的对地观测,对监测气溶胶变化情况具有巨大的研究意义。本文利用H8资料,参考暗目标法,构建了适用于H8的气溶胶光学厚度(AOD)反演算法,并以北京区域为实验区,选择雾霾污染等级为重度污染... 葵花8号(H8)卫星是先进的静止卫星,能够实现分钟级的对地观测,对监测气溶胶变化情况具有巨大的研究意义。本文利用H8资料,参考暗目标法,构建了适用于H8的气溶胶光学厚度(AOD)反演算法,并以北京区域为实验区,选择雾霾污染等级为重度污染的2020年5月1日开展反演实验,反演结果分别与全球气溶胶地基观测网3个站点观测结果、中分辨率成像光谱仪官方气溶胶数据产品(MODIS AOD)进行对比验证。结果表明:利用暗目标法反演H8卫星AOD具备一定的可行性,能为气溶胶的日变化情况分析提供数据支撑。 展开更多
关键词 葵花8号 暗目标法 气溶胶光学厚度 北京
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山区可见光—近红外遥感影像浓密植被暗像元自动识别方法研究 被引量：1
8
作者 赵志强 李爱农 +4 位作者 边金虎 郭文静 刘倩楠 赵伟 黄成全 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2015年第1期58-67,共10页
暗目标法是目前气溶胶光学厚度遥感反演中应用最为广泛的方法,浓密植被暗像元的识别是暗目标法的基础。针对可见光—近红外影像缺少中红外波段难以有效识别浓密植被暗像元的问题,引入红波段直方图阈值法识别山区可见光—近红外影像的浓... 暗目标法是目前气溶胶光学厚度遥感反演中应用最为广泛的方法,浓密植被暗像元的识别是暗目标法的基础。针对可见光—近红外影像缺少中红外波段难以有效识别浓密植被暗像元的问题,引入红波段直方图阈值法识别山区可见光—近红外影像的浓密植被暗像元。该方法利用浓密森林像元在可见光波段反射率低的特点,通过搜索红波段直方图的最小峰值自动识别浓密植被暗像元。试验中选取Landsat TM影像前4个波段利用红波段直方图阈值法识别可见光—近红外影像的浓密植被暗像元,并与在中红外波段影像和可见光—近红外影像中广泛应用的两种暗像元识别方法进行对比分析,探讨红波段直方图阈值法的有效性,最后将该方法应用于环境减灾卫星(HJ-1)CCD影像的暗像元识别和气溶胶反演。实验结果表明:红波段直方图阈值法明显优于常用的可见光—近红外影像暗像元识别方法,识别精度接近传统的中红外波段影像识别方法,相似度指数小于2和小于3的暗像元分别为83.12%和93.48%。该方法为山区可见光—近红外影像浓密植被暗像元自动识别提供了一种新的适用方法,识别结果能够满足暗目标法反演气溶胶光学厚度的要求。 展开更多
关键词 山区 浓密植被暗像元 红波段直方图阈值法 可见光—近红外影像 暗目标法
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基于改进暗目标法山区HJ CCD影像气溶胶光学厚度反演 被引量：10
9
作者 赵志强 李爱农 +1 位作者 边金虎 黄成全 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1479-1487,共9页
国产HJ CCD影像在环境与灾害监测预报方面具有巨大的应用潜力,但其缺少中红外波段无法直接应用传统暗目标法反演气溶胶光学厚度,尤其山区受地形影响,气溶胶时空分布变化显著,影响了HJ CCD影像的大气校正精度。基于山区森林植被分布广的... 国产HJ CCD影像在环境与灾害监测预报方面具有巨大的应用潜力,但其缺少中红外波段无法直接应用传统暗目标法反演气溶胶光学厚度,尤其山区受地形影响,气溶胶时空分布变化显著,影响了HJ CCD影像的大气校正精度。基于山区森林植被分布广的特点引入红波段直方图阈值法自动提取山区浓密植被暗像元,构建红蓝波段地表反射率间的线性关系,利用6S辐射传输模型建立查找表反演暗像元的气溶胶光学厚度,并通过空间插值推演到整幅影像。HJ CCD影像反演结果与MODIS气溶胶产品的空间分布趋势一致性非常好,且前者具有更高的空间分辨率特性,更适合山区气溶胶的遥感监测。二者的散点图拟合曲线为y=0.828 6x-0.001,R2达到0.984 3,表明改进暗目标法能有效地反演山区HJ CCD影像气溶胶光学厚度。工作中对传统暗目标法的改进有效地解决了HJ CCD影像只有可见光、近红外波段,在求解辐射传输方程时信息不足的问题,同时,改进方法中充分考虑了山区复杂地形环境的影响,为山区HJ CCD影像进行逐点大气校正奠定了基础,并为其自动化处理提供了可能。分析还显示,红波段直方图阈值法提取浓密森林暗像元比NDVI阈值法具有明显的优势;查找表建立和暗像元红、蓝波段地表反射率关系都会显著的影响气溶胶光学厚度的反演精度,是进一步改善算法、提高反演精度的重要研究方向。 展开更多
关键词 HJ CCD影像 红波段直方图阈值法 改进暗目标法 气溶胶光学厚度 山区
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