糾正模型 幫助1

1、6S糾正模型 幫助11. 首先來看看太陽光線從太陽到地面?zhèn)鬏斶^程中的散射問題：部分的太陽輻射在大氣中就通過散射等方式直接返回太空中，這樣入射到地面的輻射就會損失，同時他們到達傳感器時并沒有攜帶地面目標地物的任何信息。部分射向地面的散射光線可以到達地面，它可以補償部分的直射光線的損失，但是整個的到達地面的入射光線的總量還是有部分的損失。這部分通過散射方式而到達地面的光線對于地物的反射量也做貢獻。2. 在地表到傳感器過程中的大氣影響。有兩部分光線：地表反射的光線（太陽直射光線和散射光線到達地表的部分）和散射的光線（太陽射出的光線通過散射方式直接返回太空而射向傳感器的部分）。這些光線在射向傳感器的過

2、程中也會被散射。這樣傳感器接收到的指定位置的光線有部分可能來源于其他位置的地物反射光線的散射結(jié)果。如果地表物體較均勻，這些散射的影響較小，如果地表類型較復雜時就會在傳感器中增加周圍地物的噪音。3. 地表反射的光線中有部分會發(fā)生后向散射，這部分光線會重新返回地面，經(jīng)過地物的反射再次射向傳感器，地面與大氣的后向反射會多次的往復進行，但是經(jīng)過一兩次的相互作用后它的光線強度會很弱，可以不予考慮了。大氣吸收的效果1. O2,O3,H2O,CO2,CH4,N2O,通常情況下認為O2, CO2,CH4,N2O的含量是固定的，同時他們在大氣中是均勻分布的，O3,H2O的含量是隨著時間和位置而改變的，后面的兩種

3、氣體是我們研究的重點對象。氣體吸收輻射的能力跟旋轉(zhuǎn)能量，震動和電子的狀態(tài)有關，旋轉(zhuǎn)能量較低，因此他們釋放和吸收低頻（長波）的光子，在微波到遠紅外波段。震動方式躍遷時主要吸收近紅外波段。以電子方式躍遷時能量更大，主要吸收紫外到可見光波段。由于躍遷發(fā)生在不連續(xù)的離散的位置，所以吸收系數(shù)隨著頻率的變化會有巨大的改變。2. H2O：對光譜的吸收主要是在波長大于0.7um以上的位置，O3在0.55-0.65um和波長小于0.35um處進行強烈的吸收，所以限制了傳感器接收小于0.35um的光線。二氧化碳的吸收主要是波長大于1um的輻射，但是它比水的吸收作用弱很多，所以它只是會稍微改變水的吸收曲線，從而使水

4、的吸收曲線會稍微上下的波動。O2只吸收波長為0.7um的輻射。CH4吸收2.3um和3.35um，N2O吸收2.9um和3.9um3. 對地觀測的理想的大氣窗口：0.4um0.75um，近紅外和中紅外波段：0.85，1.06，1.22，1.60，2.20um。4. 大氣的吸收過程中，臭氧在很高的高空分布，它的吸收跟地物的高程關系不大，但是水蒸汽的分布主要是在近地面的低空，跟地物的高程關系很大，但是水蒸汽的分布不但隨著高程而變化，而且不同的地方變化也很大，所以很難來準確將水蒸汽濃度進行模擬。目標地物的方向反射特征：在6S中，在大氣頂部接收到的目標地物反射出的光線可以分成四部份，1. 太陽的直射到

5、達地面的光線，經(jīng)過地物反射而直接到達傳感器2. 被散射的太陽光線經(jīng)過地物反射而直接傳到傳感器。3. 經(jīng)過地物反射的太陽的直射光線在傳向傳感器的過程中被大氣散射，然后在到達傳感器4. 與地物作用一次而至少與大氣發(fā)生兩次作用而傳入傳感器的光線，入經(jīng)過大氣散射而到達地面，經(jīng)過地面反射然后到達大氣中又經(jīng)過散射才傳入傳感器的光線。大氣吸收和散射的相互作用1. 臭氧出現(xiàn)在氣溶膠和大氣分子稀少的高度，因此這里的太陽入射光線和反射回去的光線幾乎不會發(fā)生散射作用。此時我們只考慮臭氧的吸收問題。2. H2O和CO2他們會吸收近紅外和中紅外波段，在近紅外和中紅外波段，分子的散射可以不予考慮（分子散射主要發(fā)生在可見光

6、波段，由于原子和分子的直徑較小而引起的散射），在近紅外波段和中紅外波段我們只要考慮氣溶膠的散射問題，從真實大氣環(huán)境模擬的結(jié)果表明，在超過0.85um波長后，一次和二次散射幾乎構(gòu)成了整個散射的量，也就是說，不用再考慮三次以上的散射了，因為氣溶膠散射具有明顯的前向散射的特征，很大部分的散射光線會沿著光線原來入射的方向繼續(xù)射出。因此我們可以認為，CO2和H2O對散射的光線的吸收作用與對太陽直射光線的吸收作用相近，所以水和二氧化碳對大氣的直射光線和散射光線都具有吸收的作用。3. O2對大氣的吸收波段十分集中，而且波段的位置很窄，而且O2的含量較固定，通常認為它的吸收是一個定值。模型的使用1. 這個模型處理的數(shù)據(jù)是無云條件下波長為0.254um的數(shù)