紅外大氣傳輸大氣傳輸研究

目標(biāo)輻射特性測(cè)量大氣傳輸修正研究及其應(yīng)用魏合hlwei@中國(guó)科學(xué)院安徽光機(jī)所一.研究背景二.大氣輻射傳輸模式研究三.目標(biāo)輻射特性測(cè)量大氣修

正技術(shù)及其應(yīng)用四.小結(jié)目錄一.研究背景大氣對(duì)光學(xué)輻射傳輸?shù)挠绊懀簜鞲衅鹘邮盏街鳌⒈粍?dòng)光都是經(jīng)過大氣調(diào)制大氣衰減降低目標(biāo)輻射強(qiáng)度環(huán)境背景輻射降低目標(biāo)對(duì)比度

※在大氣遙感、目標(biāo)輻射測(cè)量和光學(xué)工程的設(shè)計(jì)與性能評(píng)估等方面都必須考慮大氣和環(huán)境的影響

。如何利用易測(cè)的大氣參數(shù)來獲得大氣傳輸?shù)男畔⒃絹碓绞艿街匾暋?/p>

※我國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)的地理?xiàng)l件差異非常明顯，大氣條件同樣千差萬別，在一些光電工程實(shí)際應(yīng)用中都需要符合我國(guó)實(shí)際情況的快速而具有相當(dāng)精度的通用大氣輻射傳輸模式。

研究背景

北京（7月）、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)大氣、熱帶大氣模式計(jì)算的大氣光譜透過率（觀測(cè)天頂角30度和80度）

國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展國(guó)際上的通用的輻射傳輸模式：逐線積分輻射傳輸模式：LBLRTM低分辨率大氣透過率計(jì)算模式：LOWTRAN中分辨率帶起透過率計(jì)算程序：MODTRAN高分辨率大氣分子吸收線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)HITRAN

LBLRTMLBLRTM（line-by-lineradiativetransfermodel）是國(guó)際上公認(rèn)的精確逐線積分計(jì)算程序（Cloughetal.，1992），它可以高分辨率、高精度地計(jì)算大氣光譜透過率、大氣熱輻射量，光譜范圍覆蓋紫外到亞毫米波波段。LBLRTM計(jì)算量巨大，不適用于工程應(yīng)用LBLRTM適用于光譜范圍很窄的有限波段的大氣分子吸收計(jì)算。對(duì)于寬波段的工程實(shí)際應(yīng)用，計(jì)算量十分巨大，不適用于工程上對(duì)計(jì)算速度的要求。業(yè)界發(fā)展了一些工程上常用大氣輻射傳輸軟件，其大氣分子吸收部分的計(jì)算精度一般都是以LBLRTM的計(jì)算結(jié)果作為基準(zhǔn)來校驗(yàn)的。HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)HITRAN(HIgh-resolutionTRANsmissionmolecularabsorptiondatabase)HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)是上世紀(jì)60年代美國(guó)空軍劍橋研究實(shí)驗(yàn)室(AirForceCambridgeResearchLaboratories，AFCRL)首次匯編的一個(gè)高分辨率大氣分子吸收參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。每隔約4年更新一次，HITRAN1982-2012（82，86，92，96，2K，04，08，12）。最新的HITRAN2012包含47種分子及其同位數(shù)，共7,400,447條光譜線參數(shù)。LOWTRANLOWTRAN（LOW-resolutionTRANsmission）系列是由美國(guó)空軍地球物理實(shí)驗(yàn)室（AFGL：USAirForcePhillipsLaboratory）研制的低光譜分辨率大氣透過率及輻射傳輸算法軟件。（1970-1989）LOWTRAN720cm-1（0-50000cm-1）光譜分辨率計(jì)算大氣透過率、大氣背景輻射、太陽(yáng)直射輻射，考慮大氣分子、氣溶膠和部分云模式MODTRANMODTRAN(MODerateresolutionTRANsmission)中分辨率大氣透過率計(jì)算軟件。與LOWTRAN相比分辨率為2cm-1，并根據(jù)最新資料每隔2－4年修改升級(jí)一次。前最新版本MODTRAN5.0的分辨率達(dá)到了0.2cm-1。該模式得到了廣泛的使用?！绹?guó)六種標(biāo)準(zhǔn)大氣模式與我國(guó)區(qū)域大氣參數(shù)模式差異太大?！壳埃鹁€積分(LBL)方法和離散坐標(biāo)法(DISORT)分別是計(jì)算分子散射和多次散射輻射精度最高的算法，但是他們都同時(shí)存在一個(gè)問題——計(jì)算效率太低，因而在工程應(yīng)用上不能適用。※缺乏我國(guó)局部區(qū)域地區(qū)的大氣參數(shù)模式（如氣溶膠成分、譜分布和消光廓線、大氣分子廓線）；針對(duì)某些具體的任務(wù)在計(jì)算速度和精度上不能滿足要求。MODTRAN在我國(guó)應(yīng)用的不足之處國(guó)內(nèi)大氣傳輸研究進(jìn)展中科院安徽光機(jī)所在上個(gè)世紀(jì)九十年代曾依據(jù)Lowtran算法編制了大氣透過率計(jì)算軟件。針對(duì)LOWTRAN模式驗(yàn)證做過一些工作。有些單位針對(duì)具體的任務(wù)做過一些大氣傳輸模式的研究。或根據(jù)Lowtran模式簡(jiǎn)化或參數(shù)化，用于具體的任務(wù)大氣修正現(xiàn)狀傳統(tǒng)的大氣修正一般用MODTRAN＋標(biāo)準(zhǔn)大氣模式，其修正誤差一般在30％左右或更大。二.大氣輻射傳輸模式研究

CombinedAtmosphericRadiativeTransfer（CART）建立了基于逐線積分?jǐn)M合的中分辨率（1cm-1）大氣分子吸收快速計(jì)算模式建立了氣溶膠輻射傳輸模式移植了國(guó)際上公認(rèn)的、最新的MT_CKD方法來計(jì)算各種分子的連續(xù)吸收輻射傳輸計(jì)算（包括單次散射、多次散射、熱輻射、地表輻射和反射）多次散射的快速算法分子透過率模式算法：

采用最新的HITRAN2008年數(shù)據(jù)庫(kù)，以LBLRTM的計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)。

LBLRTM計(jì)算的單色吸收截面經(jīng)過平均后得到平均透過率：I

CART軟件研制大氣分子吸收快速計(jì)算模式基于逐線積分的大氣分子吸收透過率快速計(jì)算模式：大氣吸收隨吸收氣體含量而變化：先計(jì)算每種條件下50個(gè)吸收含量的大氣吸收。我們提出了基于逐線積分法計(jì)算的4階非線性擬合算法來擬合大氣吸收隨吸收氣體含量的關(guān)系，計(jì)算結(jié)果可得到了5個(gè)擬合系數(shù)：I

CART軟件研制大氣分子吸收快速計(jì)算模式I

CART軟件研制大氣分子吸收快速計(jì)算模式h2o和o3分子在高溫高壓、高溫低壓、低溫高壓和低溫低壓下擬合的效果

I

CART軟件研制大氣分子吸收快速計(jì)算模式二氧化碳擬合系數(shù)隨溫度和氣壓的變化

計(jì)算H2O、CO2、O3、N2O、CO、CH4和O29個(gè)參考溫度： 200k－320k9個(gè)參考?xì)鈮海?1100mb－0.05mb溫度和氣壓覆蓋從地面到大氣頂空間范圍的大氣狀況每種條件下50種含量，跨度達(dá)7個(gè)量級(jí).1-25000cm-1波段范圍（0.4mm-遠(yuǎn)紅外），光譜分辨率1cm-1,光譜分辨率和波段范圍能滿足目前工程應(yīng)用傳感器要求。I

CART軟件研制大氣分子吸收快速計(jì)算模式七種分子的波帶數(shù)和每個(gè)波帶的范圍

分子名稱波帶個(gè)數(shù)(個(gè))波帶(cm-1)H2O122.-9508.9578.-12964.13162.-19176.，19253.-20782.20934.-21501.21687.-21908.，21980.-22113.22186.-22871.22944.22984.，23260.-23521.23670.-24122.24904.-24997.CO2101.0-92.0416.0-1447.0

1781.0-2822.0

3062.0-4055.04401.0-5383.05516.0-5729.05804.0-7015.07227.0-7799.07872.0-8336.09325.0-9674.0O351.0-414.0532.0-1521.01587.0-3383.03570.0-3788.03868.0-4086.0N2O101.0-71.0483.0-770.0846.0-1451.01557.0-4168.04247.0-5187.05465.0-6028.06130.0-6623.06804.0-6911.07074.0-7258.07695.0-7802.0CO51.0-215.01754.0-2328.03752.0-4378.05750.0-6444.08050.0-8491.0CH461.0-605.0830.0-5285.05460.0-5651.05865.0-6132.07410.0-7634.08851.0-9181.0O291.0-301.01340.0-1743.06245.0-6457.07639.0-8090.09224.0-9502.011466.0-11642.012832.0-13191.014291.0-14584.015694.0-15933.0I

CART軟件研制大氣分子吸收快速計(jì)算模式計(jì)算結(jié)果同精確地LBLRTM的比較斜程非均勻路徑大氣透過率計(jì)算對(duì)于斜程路徑大氣傳輸時(shí)，考慮大氣的非均勻性，通常采用Curtis－Godson(CG)近似，擬合系數(shù)在傳輸路徑上按含量加權(quán)平均，即:

非均勻路徑上的平均透過率為:I

CART軟件研制大氣分子吸收快速計(jì)算模式計(jì)算結(jié)果同LBLRTM的比較

大氣分子吸收計(jì)算算法發(fā)表在OpticsExpress,并申請(qǐng)了軟件登記。I

CART軟件研制大氣分子吸收快速計(jì)算模式我們建立了一種根據(jù)實(shí)測(cè)的氣溶膠尺度譜分布Junge指數(shù)、地面能見度、相對(duì)濕度和氣溶膠消光高度分布廓線計(jì)算空間任意兩點(diǎn)的氣溶膠衰減模式建立了氣溶膠消光計(jì)算模式2

CART軟件研制氣溶膠消光計(jì)算模式氣溶膠模式相對(duì)MODTRAN，增加了：榮格指數(shù)的氣溶膠譜分布的n(r)模式激光雷達(dá)或其他方法獲得氣溶膠高度分布模式隨高度按指數(shù)分布模式（輸入氣溶膠標(biāo)高）OPAC模式保留了MODTRAN依賴能見度的氣溶膠高度分布模式2

CART軟件研制氣溶膠消光計(jì)算模式3，多次散射快速計(jì)算模式

2N通常被稱為方程的流數(shù)，反映解的天頂角分辨率；流數(shù)越大，計(jì)算精度越高，但計(jì)算效率大大降低，難以滿足工程上的需求提出采用分段擬合DISORT計(jì)算結(jié)果的快速算法離散坐標(biāo)法(DISORT)求解輻射傳輸方程，將天頂角積分用有限求和公式代替

3

CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式在這一小波段范圍內(nèi)，輻射強(qiáng)度與總光學(xué)厚度（大氣散射加大氣吸收）存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且是負(fù)相關(guān)的關(guān)系輻射強(qiáng)度&總光學(xué)厚度3

CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式輻射強(qiáng)度R依賴于光學(xué)厚度t

，但隨光學(xué)厚度的變化曲線抖動(dòng)比較大，因此，輻射強(qiáng)度R不只是光學(xué)厚度t

的函數(shù)，而可能是其它一些組合參數(shù)的函數(shù)。散射輻射強(qiáng)度隨總光學(xué)厚度的排序

3

CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式3CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式變換的散射輻射強(qiáng)度隨總吸收光學(xué)厚度的排序

3

CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式分段擬合可以用單調(diào)曲線上少數(shù)幾個(gè)點(diǎn)上直接用DISORT計(jì)算的值擬合得到其它點(diǎn)上的值，而無需每個(gè)點(diǎn)都用DISORT進(jìn)行計(jì)算，大大提高計(jì)算效率3

CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式

和DISORT的相對(duì)誤差在2％以內(nèi)，比直接調(diào)用DISORT算法可以快

140～350倍?！禞QSRT》3

CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式建立基于DISORT的多次散射快速計(jì)算方法分子吸收是波長(zhǎng)的迅變函數(shù)，而散射是波長(zhǎng)的慢變函數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)散射輻射量隨吸收光學(xué)厚度和地表反照率的比值單調(diào)變化，在一段波長(zhǎng)范圍內(nèi)，因此原先需要計(jì)算幾千次的多次散射，現(xiàn)在只需要計(jì)算幾次，計(jì)算速度提高約200倍3

CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式用快速計(jì)算法計(jì)算的晴天背景輻射及其與DISORT的偏差大氣頂向上的背景輻射地表大氣向下的背景輻射3

CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式用快速計(jì)算法計(jì)算的水云和高層薄卷云的背景輻射及其與DISORT的偏差3

CART軟件研制多次散射快速計(jì)算模式通用大氣輻射傳輸軟件CART界面

4

CART軟件研制輸入輸出界面菜單除了標(biāo)準(zhǔn)大氣模式外，還提供了我國(guó)典型地區(qū)（目前約80個(gè)地區(qū)）的大氣模式、我國(guó)典型地表的地表反照率值以及隨尺度譜變化的氣溶膠消光模式；提供了方便、易用的參數(shù)輸入、結(jié)果查看、繪圖等友好的用戶界面。我國(guó)典型地區(qū)大氣參數(shù)模式:西北地區(qū)1~12月、年平均處于沙漠干旱地帶，以庫(kù)爾勒為參考；北緯41.68°，東經(jīng)86.06°，海拔0.9315km；沿海地區(qū)1~12月、年平均處于大陸與海洋交界地帶，以汕頭地區(qū)為參考；北緯23.39°，東經(jīng)116.69°，海拔高度0.004km；大陸地區(qū)1~12月、年平均處于中等濕度地帶，以合肥地區(qū)為參考；北緯31.86°，東經(jīng)117.27°，海拔0.03km。4

CART軟件研制輸入輸出界面菜單CART功能簡(jiǎn)介及部分計(jì)算實(shí)例

CART軟件的基本功能框圖4

CART軟件研制輸入輸出界面菜單主要功能大氣水平透過率計(jì)算大氣斜程透過率計(jì)算大氣散射輻射計(jì)算大氣熱輻射計(jì)算大氣太陽(yáng)直接輻照度計(jì)算大氣斜程光譜透過率計(jì)算實(shí)例5

CART軟件研制計(jì)算實(shí)例

太陽(yáng)直接輻照度計(jì)算

大氣外的太陽(yáng)光譜乘以大氣透過率即為太陽(yáng)直接輻照度。圖3為計(jì)算的中緯度夏季以45度天頂角到達(dá)地面的太陽(yáng)直接輻照度5

CART軟件研制計(jì)算實(shí)例計(jì)算的在地面以45度天頂角觀測(cè)的散射太陽(yáng)輻射（包括多次散射）

5

CART軟件研制計(jì)算實(shí)例大氣熱輻射利用計(jì)算的分層和層節(jié)之間的大氣透過率，根據(jù)黑體輻射公式進(jìn)行計(jì)算。圖5為計(jì)算的在地面大氣向下（a）和在大氣頂?shù)乇砗痛髿庀蛏系募t外背景輻射(b)。

5

CART軟件研制計(jì)算實(shí)例輻射傳輸模式的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與精確地逐線積分和常用的MODTRAN計(jì)算結(jié)果的比較地面高分辨率大氣吸收的太陽(yáng)光譜FTIR水平大氣紅外光譜透過率測(cè)量機(jī)載和星載高分辨率紅外大氣背景光譜測(cè)量6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證CART、MODTRAN和LBLRTM的透過率計(jì)算結(jié)果比較

6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證CART、MODTRAN和LBLRTM的透過率計(jì)算結(jié)果比較

6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證CART以及MODTRAN與LBLRTM的比較（右圖A.Berk,GailP.Anderson,PrabhatK.etal.,MODTRAN5:AReformulatedAtmosphericBandModelwithAuxiliarySpeciesandPracticalMultipleScatteringOptions.SPIEVol.5655,SPIE,Bellingham,WA,2005.）6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證大氣平均透過率隨水平距離的變化(a)：0.4~1um，(b)：1~3um，(c)：3~5um，(d)：8~12um)6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證大氣平均透過率隨天頂角的變化1-3um3-5um0204060800.000.010.020.030.040.05ObservationZenithAngle(degrees)

TransmittanceCARTLBLRTMMODTRAN(d)ObservationZenithAngle(degrees)

LBLRTM-CARTLBLRTM-MODTRAN8-12um不同波段、不同天頂角下CART計(jì)算的多次散射輻亮度與精確地DISORT計(jì)算結(jié)果的比較6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證不同波段、不同天頂角下CART計(jì)算的向下的多次散射輻亮度與MODTRAN計(jì)算結(jié)果的比較6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證太陽(yáng)紅外光譜測(cè)量系統(tǒng)示意圖6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證測(cè)量和計(jì)算的達(dá)到地面的太陽(yáng)紅外光譜

6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證輻射傳輸模式的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證測(cè)量的水平1km距離的大氣光譜透過率(高分辨率:1cm-1)6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證中高分辨率傅立葉變換紅外大氣光譜透過率測(cè)量?jī)x測(cè)量的水平1km距離的大氣光譜透過率光譜分辨率：1cm-16CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證

(2010年4月7號(hào)；距離350m；氣壓1020hPa；溫度287.75k；相對(duì)濕度35%；地面能見度24.3km)水平大氣透過率計(jì)算值和測(cè)量值比較

6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證亮溫光譜計(jì)算值和機(jī)載ER2(20km)高分辨率干涉光譜（HIS）測(cè)量結(jié)果比較

6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證3，大氣向上的紅外輻射計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證

模擬EOS-AQUA衛(wèi)星紅外干涉儀AIRS測(cè)量的高光譜分辨率紅外輻射譜與AIRS實(shí)際測(cè)量結(jié)果的比較6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證大氣背景輻射計(jì)算值和地面實(shí)測(cè)值比較：傅立葉變換紅外光譜輻射計(jì)(FTIRMR170)；輻射定標(biāo)采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射光譜(30℃和60℃)。取2010年4月9號(hào)11點(diǎn)17分：溫度288.7k，相對(duì)濕度45％，氣壓1020hPa，能見度9.5km，相應(yīng)時(shí)刻的大氣參數(shù)廓線從氣象網(wǎng)站上下載得到。太陽(yáng)天頂角和方位角由當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度和時(shí)間計(jì)算得到，分別為：25.4和164。根據(jù)這些參數(shù)，用軟件計(jì)算對(duì)應(yīng)時(shí)刻和對(duì)應(yīng)天空位置的大氣背景輻射值。6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證同樣為了便于比較，把兩者的分辨率同時(shí)降低到2cm-1分辨率，計(jì)算值和測(cè)量值較一致，在700到1400cm－1波段內(nèi)，兩者的標(biāo)準(zhǔn)偏差為3k，在3000到5000cm－1波段內(nèi)，兩者的相對(duì)誤差為6.8%。6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證地面大氣向下背景光譜計(jì)算值和實(shí)際

測(cè)量結(jié)果的比較（合肥，2010，04，09）觀測(cè)天頂角45觀測(cè)方位角140太陽(yáng)天頂角25.4太陽(yáng)方位角164.0地面溫度288.7K

用快速計(jì)算法計(jì)算的水云和高層薄卷云的背景輻射及其與AIRS衛(wèi)星實(shí)際測(cè)量的紅外光譜比較6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證可見光波段散射輻射計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證

模擬AVIRIS觀測(cè)的大氣向上散射輻射觀測(cè)地點(diǎn)是Oakland(38.4N,-116E,陸地表面)，飛機(jī)的飛行高度是20.2km，地面溫度是294.9k

6CART軟件研制CART計(jì)算精度實(shí)際驗(yàn)證三.目標(biāo)輻射特性測(cè)量大氣修正技術(shù)在空間目標(biāo)輻射特性（溫度或輻射譜）測(cè)量時(shí)，測(cè)量的是目標(biāo)輻射到達(dá)傳感器的、經(jīng)過大氣衰減的信號(hào)。

要得到目標(biāo)本身的輻射量值（或輻射亮溫），必須扣除大氣的影響，即大氣修正。三.目標(biāo)輻射特性測(cè)量大氣修正技術(shù)大氣光學(xué)參數(shù)測(cè)量實(shí)時(shí)測(cè)量影響大氣透過率和大氣背景輻射的主要大氣成分和大氣光學(xué)參數(shù)的時(shí)空分布大氣輻射傳輸模式建立這些大氣參數(shù)與輻射大氣傳輸和背景輻射的定量關(guān)系大氣修正

根據(jù)當(dāng)時(shí)測(cè)量這些大氣參數(shù)和輻射傳輸模式以及光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)，計(jì)算光電工程在各種情況下的大氣透過率、大氣背景輻射，對(duì)測(cè)量的表觀值進(jìn)行修正，得到目標(biāo)的實(shí)際輻射量目標(biāo)背景對(duì)比度

提供大氣背景輻射，用于確定目標(biāo)背景的對(duì)比度輻射特性測(cè)量大氣傳輸修正系統(tǒng)原理框圖目標(biāo)紅外輻射特性測(cè)量大氣傳輸修正分系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)1.大氣輻射傳輸計(jì)算軟件研制了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于我國(guó)大氣模式的中分辨率快速輻射傳輸模式及軟件——CART。解決了在大氣傳輸修正任務(wù)中大氣透過率計(jì)算問題。改變了在該領(lǐng)域完全依賴國(guó)外計(jì)算模式和軟件的局面。2.基于實(shí)時(shí)大氣參數(shù)測(cè)量的大氣透過率修正技術(shù)研制了測(cè)量影響紅外輻射在大氣中傳輸?shù)年P(guān)鍵大氣參數(shù)探測(cè)設(shè)備：包括氣溶膠消光廓線的激光雷達(dá)、地面大氣參數(shù)測(cè)量設(shè)備，引進(jìn)集成了探測(cè)大氣溫度和水汽廓線分布的微波輻射計(jì)，根據(jù)這些設(shè)備實(shí)際測(cè)量的實(shí)時(shí)大氣參數(shù)，用自行研制的大氣透過率計(jì)算軟件，計(jì)算獲得測(cè)量時(shí)刻的各個(gè)觀測(cè)波段的大氣光譜透過率；用于目標(biāo)輻射譜特性測(cè)量的大氣修正，并提供了部分精度驗(yàn)證結(jié)果。主要技術(shù)創(chuàng)新同類技術(shù)比較1）研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的通用大氣輻射傳輸軟件CART，其計(jì)算精度達(dá)到或超過了該領(lǐng)域通用的美國(guó)空軍地球物理實(shí)驗(yàn)室的大氣透過率計(jì)算軟件MDOTRAN。2）.目標(biāo)輻射特性測(cè)量的大氣修正精度優(yōu)于15%，比現(xiàn)有的技術(shù)提高一倍以上

地面水平實(shí)際測(cè)量的大氣透過率誤差小于5%CART軟件計(jì)算結(jié)果和FTIR實(shí)際測(cè)量的水平大氣透過率的比較外場(chǎng)1.52km水平距離上用熱像儀和標(biāo)準(zhǔn)黑體，基于本研究的大氣修正后，反演的黑體長(zhǎng)波8-12微米波段輻射量與實(shí)際誤差小于5%。（某測(cè)控站，長(zhǎng)光所提供，2013.1.2，）應(yīng)用實(shí)例（紅外熱像儀水平校驗(yàn)）2010年8月7日，水平1000米，設(shè)置溫度（℃）等效輻亮度（W/（m2/sr）實(shí)測(cè)輻射亮度W/（m2/sr）表觀實(shí)測(cè)溫度（℃）大氣校正后的溫度（℃）計(jì)算大氣透過率大氣透過率修正誤差80.06.774.5265810.649-2.7%120.017.5310.93991180.6514.2%160.038.22飽和124.51450.654設(shè)置溫度（℃）等效輻亮度（W/（m2/sr）實(shí)測(cè)輻射亮度W/（m2/sr表觀實(shí)測(cè)溫度（℃）大氣校正后的溫度（℃）計(jì)算大氣透過率大氣透過率誤差80.043.0737.877183.845-1.0%120.069.6659.32106121.843-1.0%160.0103