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1.
利用静止卫星MTSAT反演大气气溶胶光学厚度 总被引：10，自引：1，他引：9
卫星遥感是获取气溶胶光学特性的重要手段,利用静止卫星可见光通道资料反演气溶胶光学厚度(AOD)的算法使用日本静止气象卫星MTSAT可见光通道资料反演了2008年5月中国地区陆地上的气溶胶光学厚度,将得到的结果分别与AERONET站点的地面观测值进行比较,得到了较好的线性相关关系,再将其与相应的MODIS气溶胶光学厚度产品进行比较,也得到了较为一致的分布,表明MTSAT反演的气溶胶光学厚度产品可以反映大气气溶胶光学厚度的日变化信息。最后对这种反演算法的误差来源进行了分析。 相似文献
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利用MODIS资料反演北京及其周边地区气溶胶光学厚度的方法研究 总被引：19，自引：1，他引：19
基于 6S辐射传输模式 ,文中同时采用暗像元法和结构函数法建立了利用EOS Terra/MODIS 0 .6 6和 0 .4 7μm通道数据反演陆地气溶胶光学厚度的遥感模型 ,用于获取北京及其周边地区的气溶胶光学厚度。同时 ,利用与卫星观测同步的地基太阳光度计观测资料估计的气溶胶光学厚度数据验证卫星资料反演结果。研究结果给出了如何选择算法、卫星通道数据和气溶胶模型的最佳组合获取理想气溶胶光学厚度的方法。采用 4种气溶胶模型供反演计算选择。在研究中发现 ,暗像元法不适用于城市地区气溶胶光学厚度反演 ,这不仅与亮地表条件的限制有关 ,而且具有强吸收特性的城市气溶胶也是重要影响因素。两种算法由相同气溶胶模型假定误差造成的气溶胶光学厚度反演误差方向 (增加或减小 )相反。反演试验获取的气溶胶光学厚度分布指出 ,石家庄—北京—天津一线易出现气溶胶光学厚度高值带。 相似文献
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尝试以单星多角度卫星观测数据同时反演晴空陆地的气溶胶光学厚度和地表反射率,并选取2009年5月的MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)1B资料进行了反演试验.结果表明:单星多角度法反演得到的气溶胶光学厚度结果与MODIS气溶胶产品(MOD04)平均值的相关系数为0.7914;反演的地表反射率结果与MODIS地表反射率产品(MOD09)也具有较好的一致性.对直接利用单星多角度观测数据反演获得一段时间内平均的气溶胶光学厚度进行了有益的尝试. 相似文献
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利用全球自动观测网（AERONET）纳木错观测点（90．962°E,30．773°N）2009年1～12月的地基观测数据,对青藏高原中部气溶胶光学厚度的分布进行了分析研究,并利用观测结果对MODIS气溶胶光学厚度（AOD）产品进行检验。结果表明,2009年1～12月期间,气溶胶光学厚度月平均值呈现双峰双谷状分布,3月的值最大。9月以后的波长指数a较小,这一时期气溶胶粒子的粒径较大。混浊系数卢的平均值为0．063,说明该地区的空气较为清洁。利用该地基观测资料对MODISAOD产品进行检验,结果表明两者的相关系数平方为0．14,没有通过95％的置信度检验,适用性不显著,需要进一步订正该地区的MODIS气溶胶光学厚度产品。 相似文献
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气溶胶对城市环境质量的影响越来越受到人们的关注。利用2001—2007年MODIS卫星数据,借助6S辐射传输模式,采用目前较为成熟的暗像元方法,在分析MODIS红光、蓝光和近红外波段对气溶胶敏感性的基础上,反演福建三大城市群福州、厦门和泉州的气溶胶光学厚度,将反演结果与大气环境观测数据进行对比,并分析了三大城市群气溶胶光学厚度的时空分布与变化特征。结果表明:MODIS红光和蓝光波段均对气溶胶敏感,只是在不同季节表现出不同的敏感程度;遥感反演的气溶胶光学厚度与现场观测的PM_(10)数据相关系数为0.604;在时空分布上气溶胶光学厚度高值区与城区分布相一致,秋冬季气溶胶光学厚度明显大于其他季节。基于MODIS数据反演得到的福建三大城市群气溶胶光学厚度产品精度是可靠的,能客观反映该区域气溶胶光学厚度的时空分布与变化特征。 相似文献
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MODIS遥感中国近海气溶胶光学厚度的检验分析 总被引：16，自引：0，他引：16
基于中分辨率成像光谱仪(TERRA/MODIS)的一级数据和相应的辅助数据,利用MODIS/ARIS预处理软件包(IMAPP)中的气溶胶软件反演得到中国近海气溶胶的光学厚度,与AERONET太阳光度计的反演结果作对比分析,验证了此反演方法的可行性.研究了2002年10-11月中国近海气溶胶光学厚度和Angstrom指数(表征粒子谱宽度)的变化特征,进一步结合气块后向轨迹分析和地理环境背景场信息讨论了卫星反演气溶胶光学参量的适用范围和误差来源,结果表明:IMAPP反演得到的气溶胶光学厚度,在东海和日本以南等广阔海域与气溶胶地基观测网(AERONET)的观测结果基本一致;在渤海和黄海近海岸一带反演值偏高,其主要原因是该海域存在二类水体的影响. 相似文献
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采用太湖地区水面光谱数据以及MODIS遥感影像数据,利用辐射传输模式6S,选择自定义气溶胶类型,反演得到太湖地区气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)分布,将其与太阳光度计CE318实测气溶胶光学厚度分别应用于太湖区域的大气校正中,得到不同的水面反射率,并参考实测水面反射率进行对比分析。结果表明:反演的太湖地区气溶胶光学厚度分布较为合理,造成此分布的原因可能是太湖北岸工业较发达,污染较严重。太湖颗粒物的吸收特性和卫星接收到的表观反射率导致反演数据的差异,是反演气溶胶光学厚度分布不均匀的主要原因。使用MODIS数据反演得到的太湖地区AOD进行大气校正,更加精确。该研究方法和结果可为气溶胶光学厚度反演、精确卫星数据大气校正提供参考。 相似文献
8.
采用MODIS资料和美国发展的MODIS大气温、湿度廓线统计反演算法,估算大气温度、湿度廓线作为初始场,应用101层快速透过率模式(PFAAST)估算了大气透过率,并采用Newton非线性迭代算法反演中国西北荒漠戈壁地区大气温度廓线。结果表明:该方法对边界层高度及以上部分的大气温度反演得比较好,误差基本都在2 K范围内,边界层范围内的温度反演误差较大,反演误差与气溶胶光学厚度增量和地表温度估算误差呈显著正相关关系,与大气水汽混合比的关系较差。文中从敏感性试验和理论分析角度阐述了地表温度和气溶胶光学厚度估算误差对大气温度反演误差的影响,发现不同光谱波段的地表温度权重均随地表温度的增加有不同程度增加,地表温度反演误差增加将增加地表温度权重,提高地表温度估算误差有助于提高地表温度权重的精度;荒漠戈壁地区大气边界层中气溶胶浓度较高,光学厚度较大,使边界层大气透过率降低,进而降低卫星红外遥感波段的地表温度权重和空气温度权重。由于该模式没有很好地考虑边界层中沙尘气溶胶的影响,使卫星反演的大气透过率偏高,以至于高估地表温度权重和大气温度权重,使得反演的表面温度和空气温度偏低。该研究结合太阳光度计获得的光学厚度资料,采用统计方法对气溶胶效应引起的大气透过率误差和表面温度估算误差进行校正,并对物理算法进行本地化改进,实现了边界层温度廓线的反演。 相似文献
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利用MODIS卫星资料对比反演兰州地区气溶胶光学厚度 总被引：5，自引：5，他引：5
Kaufman的暗像元方法是目前利用MODIS卫星资料反演气溶胶光学厚度的方法之一,但在获取可见光通道地表反射率时存在局限性。我们用一种对比方法进行了反演试验,研究了反演粒径较大的气溶胶光学厚度的可行性。用6S辐射传输模式模拟了两天的表观反射率差异对气溶胶光学厚度的敏感性;利用两天(“清洁日”和“污染日”)MODIS的红、蓝和近红外通道表观反射率资料,通过查算表反演了水面上空的气溶胶光学厚度和几何平均质量粒径;在此基础上反演了兰州地区气溶胶光学厚度的分布情况。反演结果与地面光度计观测作了比较,两者比较接近,说明反演方法是可行的。 相似文献
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近年来华东地区大气气溶胶的时空特征 总被引：4，自引：1，他引：3
利用2000年2月—2008年12月的AERONET（AErosol RObotic NETwork）地基观测数据对MODIS/TERRA Collection 005气溶胶光学厚度（aerosol optical thickness;AOT）在华东区域的适用性进行了验证,并利用验证后的MODIS气溶胶产品对华东区域气溶胶光学厚度和尺度分布特征进行了分析。结果表明,（1）通过验证比较,MODIS的AOT在华东区域与AERONET站陆基观测到的AOT具有非常好的一致性,满足美国NASA的设计要求。（2）华东区域的气溶胶光学厚度存在明显的时空分布特征。时间上,在春季和夏季达到最大,而在秋季和冬季最小,表现出明显的季节变化规律。空间上,气溶胶光学厚度受地形影响明显。其高值区主要分布在平原地区,而低值区主要在海拔较高的山区。（3）该区域的气溶胶尺度分布也存在显著的变化特征。在冬、春由于沙尘输送的影响,整个华东区域气溶胶粒子的尺度都比较大,主要以自然生成的沙尘粒子为主。而在夏、秋季由于夏季风和降水的影响,气溶胶粒子的尺度都比较小,以工业排放的人为气溶胶粒子为主。 相似文献
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中国海域MODIS气溶胶光学厚度检验分析 总被引：1，自引：1，他引：0
利用MODIS的Collection 005版本（MODIS—C005）数据的气溶胶光学厚度（AOT）产品,与我国海域多个AERONET观测站点太阳光度计测量得到的AOT结果进行了对比分析,对MODIS_C005数据的气溶胶产品在我国海域进行了验证,并对验证方法进行了探讨。结果表明,MODIS—C005的AOT在我国海域与AERONET站陆基观测到的AOT具有非常好的一致性,相关系数达到0．9以上。通过尝试不同的验证方法,发现验证数据的空间采样窗口大小的选择对于验证效果具有较大的影响,在中国海域可以使用30km×30km的空间采样窗口。通过MODIS—C005的AOT与AERONET站观测值在中国各个海区的比较,证明MODIS—C005的AOT在550nm满足美国NASA的设计要求,误差控制在±0．05±0．057τ,适用于我国海域,可以用于中国海域的气象和海洋等科学研究。 相似文献
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Aerosol optical properties are simulated using the Spectral Radiation Transport Model for Aerosol Species(SPRINTARS)coupled with the Non-hydrostatic ICosahedral Atmospheric Model(NICAM). The 3-year global mean all-sky aerosol optical thickness(AOT) at 550 nm, the ngstr m Exponent(AE) based on AOTs at 440 and 870 nm, and the single scattering albedo(SSA) at 550 nm are estimated at 0.123, 0.657 and 0.944, respectively. For each aerosol species, the mean AOT is within the range of the Aero Com models. Both the modeled all-sky and clear-sky results are compared with observations from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) and the Aerosol Robotic Network(AERONET). The simulated spatiotemporal distributions of all-sky AOTs can generally reproduce the MODIS retrievals, and the correlation and model skill can be slightly improved using the clear-sky results over most land regions. The differences between clear-sky and all-sky AOTs are larger over polluted regions. Compared with observations from AERONET, the modeled and observed all-sky AOTs and AEs are generally in reasonable agreement, whereas the SSA variation is not well captured. Although the spatiotemporal distributions of all-sky and clear-sky results are similar, the clear-sky results are generally better correlated with the observations. The clear-sky AOT and SSA are generally lower than the all-sky results, especially in those regions where the aerosol chemical composition is contributed to mostly by sulfate aerosol. The modeled clear-sky AE is larger than the all-sky AE over those regions dominated by hydrophilic aerosol, while the opposite is found over regions dominated by hydrophobic aerosol. 相似文献
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Aerosol retrieval algorithms for the MODerate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) have been developed to estimate aerosol and microphysical properties of the atmosphere, which help to address aerosol climatic issues at global scale. However, higher spatial resolution aerosol products for urban areas have not been well-researched mainly due to the difficulty of differentiating aerosols from bright surfaces in urban areas. Here, an aerosol retrieval algorithm using the MODIS 500-m resolution bands is described, to retrieve aerosol properties over Hong Kong and the Pearl River Delta region. The rationale of our technique is to first estimate the aerosol reflectances by decomposing the top-of-atmosphere reflectances from surface reflectances and Rayleigh path reflectances. For the determination of surface reflectances, a Minimum Reflectance Technique (MRT) is used, and MRT images are computed for different seasons. For conversion of aerosol reflectance to aerosol optical thickness (AOT), comprehensive Look Up Tables specific to the local region are constructed, which consider aerosol properties and sun-viewing geometry in the radiative transfer calculations. Four local aerosol types, namely coastal urban, polluted urban, dust, and heavy pollution, were derived using cluster analysis on 3 years of AERONET measurements in Hong Kong. The resulting 500 m AOT images were found to be highly correlated with ground measurements from the AERONET (r2 = 0.767) and Microtops II sunphotometers (r2 = 0.760) in Hong Kong. This study further demonstrates the application of the fine resolution AOT images for monitoring inter-urban and intra-urban aerosol distributions and the influence of trans-boundary flows. These applications include characterization of spatial patterns of AOT within the city, and detection of regional biomass burning sources. 相似文献
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准确获取气溶胶光学厚度对于气候变化研究和大气环境监测具有重要意义。通过波长插值和时空匹配方法,利用气溶胶自动观测站网（AERONET）观测的气溶胶光学厚度（AOD）对风云3A/中分辨率光谱成像仪（FY-3A/MERSI）、Terra（Aqua）/MODIS的C5.1（Collections 5.1）和C6（Collections 6）气溶胶光学厚度产品在中国区域的反演精度进行验证分析。结合一次发生在中国境内的沙尘天气与一次严重雾霾天气个例,分析上述卫星气溶胶光学厚度的分布特征。研究结果表明,（1）FY-3A/MERSI AOD的反演精度较高（R=0.887,RMSE=0.234）,其值低于AERONET的观测值（Bias=-0.293）。（2）在不同的下垫面下,各种卫星暗像元算法AOD产品反演精度有差异,植被覆盖情况越好,反演精度越高,而植被很少的地区,即亮地表甚至没有反演值。（3）MODIS C5.1深蓝算法产品能在亮地表地区反演AOD,但效果不佳。MODIS C6中的深蓝算法产品在不同下垫面的反演精度都很高（RMSE为0.096-0.127）。（4）在不同季节的对比中,各种卫星AOD产品在夏季的反演精度最差,而反演最好的季节各有不同。（5）在一次沙尘天气污染与一次严重雾霾天气个例中,中国西部与北部区域,MODIS C6深蓝算法AOD的监测效果优于其他算法AOD;MERSI AOD产品在此区域的分布不连续。总体而言,MODIS C6 AOD分布比MODIS C5.1产品连续,MODIS 3 km产品在相同区域的AOD值高于其他产品。以上结论可为卫星AOD产品在中国区域的使用提供参考。 相似文献
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Various algorithms have recently been developed in order to retrieve the aerosol optical thickness (AOT) at continental scales. However, they are, to some extent, subject to large uncertainties resulting from some necessary physical assumptions on land surface anisotropy and level of brightness. In fact, disentangling aerosol and surface signals contained in the top of atmosphere (TOA) radiance received at the satellite level are a matter of difficulty because a single sensor itself cannot gather all required spatial, temporal, spectral and angular information. In particular, each instrument yields limited scanning configuration due to its platform's orbital characteristics. In this regard, a synergetic approach is presented which merges Advanced Along-Track Scanning Radiometer (AATSR) TOA radiances and the MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Bi-directional Reflectance Distribution Function (BRDF)/Albedo Model Parameters Product for the retrieval of AOT at 0.55, 0.66, and 0.87 µm wavelengths over non-Lambertian land surface at a 5 km spatial resolution. In this approach, BRDF products serve to assess the surface reflectance in the AATSR geometry as a boundary layer. The peculiarity of the approach is that no specific assumption is required about the spectral characteristics of land surface, thus allowing for a quantitative retrieval of aerosol particles over any arbitrary land unit in virtue of combining forward and nadir AATSR observations. We obtain on average differences within 0.1τ compared to in situ AErosol RObotic NETwork (AERONET) measurements and 36 retrievals corresponding to 27 January, 12 February, 16 March, 28 May, 26 June, and 21 July 2006, respectively, over the city of Beijing in China. Pearson's correlation coefficient is 0.94 and 0.96 for nadir and forward AATSR, respectively. These suggest that AOT retrieval over land is indeed feasible by taking benefit of the validated MODIS BRDF. Besides, the first results indicate that the AATSR retrievals might be used to evaluate the spectral behaviour of the AOT. 相似文献
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开发AVHRR可见光通道反演陆地气溶胶光学厚度 (AOD) 的算法对于研究长时间序列AOD的变化有重要意义。AVHRR由于缺少2.1 μm通道而不能采用MODIS的暗背景算法,该文利用背景合成算法进行陆地AOD反演。背景合成算法是指假设一段时间内地表反射率变化不大且会出现相对清洁大气, 采用最小值合成即可得到地表反射率,再通过辐射传输模式6S制作的查算表查算得到AOD的反演结果。将此算法应用到2009年AVHRR中国部分陆地区域 (15°~45°N,75°~135°E) 得到AOD的时空分布,将反演结果与同期Aqua/MODIS的MOD04 AOD产品进行对比分析表明,华北和华东地区的反演效果较好,西北地区结果较差。以长江三角洲地区为例可知,AVHRR AOD产品与MODIS AOD产品以及AERONET观测的AOD相比相关系数基本在0.6以上,从时间变化规律来看,AVHRR AOD和MODIS AOD产品年变化趋势具有很好的一致性。该文为建立长时间序列AVHRR AOD数据集提供了一个较为可行的方法。 相似文献
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Aerosol remote sensing over land: A comparison of satellite retrievals using different algorithms and instruments 总被引：2，自引：0，他引：2
A.A. Kokhanovsky F.-M. Breon A. Cacciari E. Carboni D. Diner W. Di Nicolantonio R.G. Grainger W.M.F. Grey R. Hller K.-H. Lee Z. Li P.R.J. North A.M. Sayer G.E. Thomas W. von Hoyningen-Huene 《Atmospheric Research》2007,85(3-4):372-394
An inter-comparison study of the aerosol optical thickness (AOT) at 0.55 μm retrieved using different satellite instruments and algorithms based on the analysis of backscattered solar light is presented for a single scene over central Europe on October 13th, 2005. For the first time comparisons have been performed for as many as six instruments on multiple satellite platforms. Ten different algorithms are briefly discussed and inter-compared. It was found that on the scale of a single pixel there can be large differences in AOT retrieved over land using different retrieval techniques and instruments. However, these differences are not as pronounced for the average AOT over land. For instance, the average AOT at 0.55 μm for the area 7–12E, 49–53N was equal to 0.14 for MISR, NASA MODIS and POLDER algorithms. It is smaller by 0.01 for the ESA MERIS aerosol product and larger by 0.04 for the MERIS BAER algorithm. AOT as derived using AATSR gives on average larger values as compared to all other instruments, while SCIAMACHY retrievals underestimate the aerosol loading. These discrepancies are explained by uncertainties in a priori assumptions used in the different algorithms and differences in the sensor characteristics. Validation against AERONET shows that MERIS provides the most accurate AOT retrievals for this scene. 相似文献