簡(jiǎn)介modis提供的aod數(shù)據(jù)

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1、MODISModerateResolutionImagingSpectradiometer簡(jiǎn)介MODIS提供的AOD數(shù)據(jù)報(bào)告人：學(xué)號(hào)：1主要內(nèi)容一、MODIS概況二、陸地AOD算法三、MODIS產(chǎn)品介紹四、MODIS產(chǎn)品獲取以及修正2MODIS概況EOS（EarthObservationSystem）衛(wèi)星是美國(guó)地球觀測(cè)系統(tǒng)計(jì)劃中一系列衛(wèi)星的簡(jiǎn)稱(chēng)。第一顆EOS的上午軌道衛(wèi)星于1999年12月18日發(fā)射升空，發(fā)射成功的衛(wèi)星命名為T(mén)ERRA，主要目的是觀測(cè)地球表面。TERRA衛(wèi)星載有五種對(duì)地觀測(cè)儀器：先進(jìn)的空間熱輻射反射輻射計(jì)（ASTE

2、R）云和地球輻射能量系統(tǒng)（CERES）（兩個(gè)相同的掃描器）多角度成像光譜輻射計(jì)（MISR）中分辨率成像光譜儀（MODIS）對(duì)流層污染探測(cè)裝置（MOPITT）3EOS衛(wèi)星作為這一系列對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星中有兩顆衛(wèi)星成為該項(xiàng)目中特別引起氣溶膠遙感應(yīng)用的矚目：TERRA、AQUA。4EOS衛(wèi)星5AOD算法簡(jiǎn)介上世紀(jì)七十年代以來(lái)，氣溶膠參數(shù)遙感的主流算法有四種：①單通道和多通道反射率法②單通道和多通道對(duì)比法③多角度反射率法④偏正特性遙感法在MODIS中，考慮到業(yè)務(wù)產(chǎn)品的時(shí)效性，采用如下算法對(duì)陸地：暗像元法對(duì)海洋：多通道反射率法6陸地AOD算法1、

3、基本原理2、確定地表反照率3、確定氣溶膠模式4、查找表5、動(dòng)態(tài)氣溶膠模式輸入6、氣溶膠光學(xué)厚度查算7基本原理假設(shè)衛(wèi)星觀測(cè)的目標(biāo)表面為均勻的朗伯表面，不考慮氣體吸收，那么衛(wèi)星觀測(cè)的表現(xiàn)反射率為：等式右端第一項(xiàng)為大氣分子和氣溶膠散射發(fā)生的反射率，第二項(xiàng)為地表和大氣共同發(fā)生的反照率。當(dāng)?shù)乇矸瓷渎屎苄r(shí)，上述公式中的衛(wèi)星觀測(cè)發(fā)射率主要取決于大氣貢獻(xiàn)，即第一項(xiàng)，當(dāng)?shù)乇矸凑章屎艽髸r(shí)，取決于第二項(xiàng)。陸地氣溶膠光學(xué)厚度遙感，首先需要確定地表反射率和氣溶膠模型這兩個(gè)問(wèn)題。8地表反射率確定陸地上的稠密植被，濕土壤以及水體覆蓋區(qū)在可見(jiàn)光波段反射率很低，

4、在衛(wèi)星圖像上稱(chēng)為暗像元。觀測(cè)和模擬的研究結(jié)果均表明，在晴空無(wú)云的暗像元上空，衛(wèi)星觀測(cè)反射率隨大氣氣溶膠光學(xué)厚度單調(diào)增加，利用這種關(guān)系反演AOD的算法，稱(chēng)為暗像元法。暗像元法主要根據(jù)植被指數(shù)（NDVI）或短波紅外通道（2.13μm和3.8μm）觀測(cè)值進(jìn)行暗像元識(shí)別，在依據(jù)一定的關(guān)系假定這些暗像元在可見(jiàn)光紅藍(lán)通道的地表反射率，以此來(lái)反演氣溶膠光學(xué)厚度。該方法基于表觀反射率的大氣貢獻(xiàn)項(xiàng)，即利用衛(wèi)星觀測(cè)的路徑輻射反演氣溶膠光學(xué)厚度。9地表反射率確定具體暗像元的確定和紅藍(lán)通道地表反射率計(jì)算公式如下：對(duì)于10*10個(gè)星下點(diǎn)分辨率為1.1km以

5、及數(shù)目更高的500m和250m分辨率的像元組成的網(wǎng)格區(qū)域，在中紅外波段表觀反射率ρ*λ1小于一個(gè)閾值（ρthλ1）的暗像元數(shù)目Nλ1根據(jù)以下優(yōu)先級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定：第一優(yōu)先級(jí)：0.01≤ρ*2.13≤0.05的N2.13（ρ*0.47=ρ*2.13/4，ρ*0.66=ρ*2.13/2）第二優(yōu)先級(jí)：ρ*3.8≤0.025的N3.8（ρ*0.47=0.01，ρ*0.659=0.02）第三優(yōu)先級(jí)：0.01≤ρ*2.13≤0.10的N2.13（ρ*0.47=ρ*2.13/4，ρ*0.659=ρ*2.13/2）第四優(yōu)先級(jí)：0.01≤ρ*2.13≤0

6、.15的N2.13（ρ*0.47=ρ*2.13/4，ρ*0.659=ρ*2.13/2）這些標(biāo)準(zhǔn)只用在不包括水體、云、冰和雪的陸面。10確定氣溶膠模式反演過(guò)程中采用動(dòng)態(tài)氣溶膠模式輸入方式實(shí)現(xiàn)對(duì)氣溶膠類(lèi)型的準(zhǔn)確描述11查找表針對(duì)MODIS光譜通道計(jì)算衛(wèi)星觀測(cè)輻射，分別生成各種模式的查找表。查找表參數(shù)設(shè)置如下：①對(duì)每種模式考慮幾個(gè)氣溶膠總含量值，由0.55μm波長(zhǎng)的光學(xué)厚度描述。②太陽(yáng)天頂角③衛(wèi)星天頂角④由太陽(yáng)方位角和衛(wèi)星方位角確定的方位角⑤地表反射率12動(dòng)態(tài)氣溶膠模式輸入①氣溶膠光學(xué)厚度初次估算首先利用大陸模式從紅藍(lán)通道的ρ*λi和ρ

7、*λj推算氣溶膠光學(xué)厚度，在反演過(guò)程中，利用有大陸模式生成的查算表計(jì)算氣溶膠光學(xué)厚度，該查找表在地表朗伯反射率和作為光學(xué)厚度，觀測(cè)和照射幾何函數(shù)的觀測(cè)輻射之間建立關(guān)系。在10*10km的網(wǎng)格區(qū)域上的氣溶膠反演中使用ρ*λi和ρ*λj值是選定的暗像元中最低的10-40%部分的平均值13動(dòng)態(tài)氣溶膠模式輸入②氣溶膠模型確定假定在決定氣溶膠多次散射時(shí)，氣溶膠模式僅僅處于次要位置，在多次散射中相函數(shù)細(xì)節(jié)被剔除，用大陸氣溶膠模式參數(shù)從MODIS觀測(cè)輻射計(jì)算氣溶膠單次散射輻射Lpλ,可以表明：對(duì)?red<0.15預(yù)計(jì)觀測(cè)到的光譜輻射對(duì)確定氣溶膠

8、模型不夠敏感，則當(dāng)初次采用大陸模式估算?red<0.15時(shí)，反演使用大陸模式。反之，?red>0.15初次采用大陸模式估算Lp-red/Lp-blue>Th1(Θ)時(shí)，應(yīng)使用沙塵模式。初次采用大陸模式估算Lp-red/Lp-blue