基于VIIRS数据的中国东部气溶胶光学厚度反演算法改进

论文摘要

VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)作为MODIS(The MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)的后继传感器,可在全球范围内实现对气溶胶的连续时空监测.卫星反演的气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)是研究地球能量收支平衡、气候效应和空气质量的重要大气参数.但在中国重污染天气情况下,现有的VIIRS陆地气溶胶产品存在一定不足.因此,本研究改进云识别方法,优化像元筛选,约束气溶胶类型选择,实现重污染情况下AOD的反演.基于地基AERONET(AErosol RObotic NETwork)的验证结果表明,相比NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)产品,改进后的反演结果克服了反演值偏低的问题,且表现出更好的相关性,RMSE从0.236下降到0.219.为验证在重污染条件下改进算法的适用性和准确性,本文对比了两种污染条件下的反演结果(0.6<AODAERONET <1和AODAERONET>1).统计结果表明,在较重污染天气条件下(AODAERONET>1),相比NOAA的AOD产品,本文结果的反演率从32.3%提升为68.8%,回归分析的斜率提高为0.80,相关系数达到0.76,均方根误差为0.307,在增加反演量的同时保证了反演的精度.

论文目录

• 0 引言
• 1 数据和反演方法
•   1.1 数据介绍
•     1.1.1 VIIRS数据
•     1.1.2 验证数据
•   1.2 VIIRS反演算法
•     1.2.1 暗像元算法
•     1.2.2 算法存在的问题
•   1.3 算法的改进
•     1.3.1 云识别算法
•     1.3.2 气溶胶模型的选择
•     1.3.3 短暂水体的识别
•     1.3.4 查找表的扩充
• 2 反演结果与验证
•   2.1 云识别结果
•   2.2 霾区AOD反演结果
•   2.3 地基AERONET验证
•     2.3.1 全数据点验证
•     2.3.2 AOD高值验证
• 3 误差分析与讨论
•   3.1 云识别误差
•   3.2 反演数据量分析
•   3.3 其他误差
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 汪洋,陈良富,李莘莘,王新辉,余超,范萌

关键词: 遥感,反演算法

来源: 地球物理学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室,中国科学院大学,北京市环境保护监测中心

基金: 国家自然科学基金重大研究计划项目(91543128),国家科技支撑计划(2014BAC21B00)资助

分类号: X513;X87

页码: 49-62

总页数: 14

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