205-应用专题基于MODIS数据的气溶胶遥感监测

技术支持邮箱：ENVI-IDL技术支持热线：400-819-2881-5官方技术博客：官方技术qq群：853413233,应用专题五：基于MODIS数据的气溶胶遥感监测,气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系，它们参与大气中各种化学循环，是大气的重要组成部分。同时，气溶胶还具有显著的环境效应，直径2.5um（PM2.5）的气溶胶颗粒对可见光有消光作用；直径10um(PM10)的气溶胶严重危害人类健康。气溶胶光学厚度（AerosolOpticalDeepnessAOD）是气溶胶的光学属性之一，能表示气溶胶总含量的参数，可以体现大气浑浊程度和反应污染程度。AOD值越大表示气溶胶光学厚度越大，大气透过率越低，反之则气溶胶光学厚度越小，大气透过率越高。,几个概念,传统的地面观测，难以反映气溶胶空间分布/变化趋势。而基于遥感气溶胶监测具有成本低、范围广、可反映空间分布和变化等优势，成为气溶胶监测的重要手段。气溶胶粒子的散射和吸收作用可以使入射辐射的性质和强度发生变化，通过测量入射辐射的变化可以反演出气溶胶粒子的特性，这是基于遥感反演气溶胶AOD的基本原理。,基于遥感的气溶胶监测,MODIS传感器观测具有免费获取、范围大、重访周期高等特点。它拥有36个光谱通道,覆盖可见光、近红外和热红外谱段,在大气监测和气溶胶反演方面具有广泛的应用。Kaufman和Sendra等建立的陆地上空气溶胶光学厚度遥感的暗像元算法（DenseDarkVegetation，DDV）是目前陆地上空气溶胶遥感应用最为广泛的方法。,基于遥感的气溶胶监测,假设卫星观测的目标表面为均匀朗伯体，不考虑气体吸收，则卫星观测得到的表观反射率为：,Kaufman等人通过大量实验数据得到在植被密集区2.1um中红外波段反射率与0.47um蓝光和0.66um红光波段反射率具有很好的相关性。,2.1m的中红外波段由于受大气气溶胶的影响很小，使得其表观反射率和地表反射率的值近似相等。,DDV法基本原理,因此，既是气溶胶光学厚度的函数，又是下垫面反射率的函数。通过6S模型则可以求得（3）式中不同气溶胶光学厚度下对应的，三个参数。所以，确定了可见光通道地表反射率，合理的假定气溶胶模型后，就可以求得6S模型计算得到在该通道的表观反射率。对比6S模型表观反射率与则可反解出实际气溶胶光学厚度值。,DDV法基本原理,=a,+1T,DDV法基本原理,=,+1T,假设基于红通道，则=0.66=0.502.1,min(),AODs,参数,DDV法基本原理,处理流程介绍,MODIS数据是采用的MODISL1B1KM数据。气溶胶反演工具目前仅支持该级别数据。气溶胶反演算法采用经典的暗像元法（DDV）也叫浓密植被法，因此对于冬季反演的气溶胶效果不理想。气溶胶反演的查找表是利用IDL调用6S辐射模型得到的，采用的是一般的参数，因此3-9月期间都可以用这一个查找表进行气溶胶反演，也可以自己制定查找表。,查找表构建,/Extensions/ModisAeroselRetrieval/BuildModisAerosolLookupTable,气溶胶反演,/Extensions/ModisAe