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地球曲率对海洋水色遥感大气校正的影响

何贤强等   2018-04-02

       近日,我室何贤强研究员等关于地球曲率对海洋水色卫星遥感影响的研究成果在国际遥感顶级期刊《Remote Sensing of Environment》(IF=6.3)上发表。该研究基于作者前期研制的综合考虑海气耦合、风生粗糙海面和偏振的辐射传输模型PCOART,进一步构建了考虑地球曲率的海洋-大气耦合矢量辐射传输模型PCOART-SA。目前,国际上已有的考虑地球曲率的辐射传输模型大多数是标量模型(不考虑辐射偏振)或者没有考虑海气耦合,PCOART-SA模型的构建为解决静止轨道水色卫星的晨昏观测和极轨水色卫星高纬度观测资料的精确处理提供核心模型。基于PCOART-SA模拟,结果表明当前所有海洋水色卫星资料处理由于忽略地球曲率效应的误差在大太阳天顶角时可达20%以上。同时,研究指出NASA目前所用的大气分子瑞利散射查找表在大太阳天顶角时存在较大的偏差(图1)。利用PCOART-SA,首次生成了考虑地球曲率的大气分子瑞利散射查找表,并成功应用于静止轨道海洋水色卫星GOCI资料的处理,以及极轨海洋水色卫星MODIS资料的处理。

引用:He, X., K. Stamnes, Y. Bai, W. Li and D. Wang. Effects of Earth curvature on atmospheric correction for ocean color remote sensing. Remote Sensing of Environment, 2018, 209: 118-133.

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图1. PCOART-SA评估获得的NASA水色卫星资料处理软件SeaDAS-7.2对大气分子瑞利散射的计算偏差(412nm,单位%)。图中solz为太阳天顶角。

Figure. Relative differences (%) in 412 nm Rayleigh-scattering radiance between the PCOART-PP generated and SeaDAS version 7.2 look-up tables.