基于辐射传输模拟和实验室观测的平行偏振等效辐射提高海洋水色信噪比研究

刘佳   2017-04-17

        由于大气分子、气溶胶粒子、海洋水体活性物质的吸收、散射作用以及水气界面的反射和折射作用,可见光偏振状态会发生改变,其变化模式、程度与水体组分的固有光学特性(吸收作用和散射作用)密切相关。然而,携带着丰富的水体组分信息的离水辐射偏振特性却往往被忽略。本文通过矢量辐射传输模型和实验室实测研究了平行偏振等效辐射(PPR)提高海洋水色信噪比的能力。辐射传输模拟结果显示,同总辐亮度相比,大气顶层平行偏振等效辐射量值略高。此外,辐射传输模拟和现场观测数据一致表明,平行偏振等效辐射提高海洋水色信噪比的能力随观测几何、波长、气溶胶光学厚度和悬浮颗粒物浓度变化而变化。平行偏振等效辐射极具应用潜力,可望发展成为实用的海洋水色偏振遥感方法。

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不同悬浮颗粒物浓度、观测高度角平行偏振等效辐射和总辐亮度归一化海洋水色信噪比对比结果。辐射传输模型中设定太阳高度角为30°,波长为690nm,白色线代表0等值线.

 

引用:Liu, J., X. He, J. Liu, Y. Bai, D. Wang, T. Chen, Y. Wang and F. Zhu. Polarization-based enhancement of ocean color signal for estimating suspended particulate matter: radiative transfer simulations and laboratory measurements. Opt. Express, 2017, 25(8): A323-A337.



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