2.2.3 MODTRAN大气校正在线视频

我们看一看MODTRAN

这个大气辐射传输模型

MODTRAN中等光谱分辨率

大气透过率算法和计算模型

它是由美国的光谱科技公司

空军物理实验室共同研发的一个产品

这个产品实际上是

在LOWTRAN的基础上面

继续研发而成的

由于LOWTRAN系列

波段模型算法的光谱分辨率和精度

满足不了

人们对更高分辨率和精度的需求

例如在处理散射问题的二流近似

限制了其计算的精度

与方向有关的

辐射亮度计算的精度不高

这时候MODTRAN应运而生

MODTRAN它是以中等光谱分辨率

主要是两个波数

在紫外波段是20个波数

计算0到50000（波数）波段的

大气透过率和辐射

它消除了

LOWTRAN7分子波段模型参数之外

还包含了LOWTRAN7的所有的功能

包括像球面折射的几何学

太阳和月亮的源函数

散射和默认的扩线等等

MODTRAN的 correlated-k算法

它大大的方便了

多次散射的准确的计算

这个在本质上面

允许MODTRAN进行真实的

比尔-朗伯的辐射传输计算

并且使衰减层

有了明确的物理意义

更加准确的透过率和辐射计算

极大的促进了高光谱影像数据的分析

MODTRAN它提供的二向分布函数集

使物体的表面的散射

逾越了朗伯体假设的局限

correlated-k

和二向反射分布函数集合

这种结合也大大的改进了

散射计算的精度

在实际的工作当中

辐射传播方程可以用

辐射亮度形式表示

也就是L等于L0加上

那么这样地表反射率

也相应的可以表示为辐射亮度的形式

从上面这个公式当中

我们可以看出来

大气校正需要计算哪几个参数

一个是路径辐射项

第二个是大气下行总辐射

第三个是大气透过率

以及大气的半球反照率等4个参数

在已知的观测条件下面

也就是太阳和传感器的几何参数

大气廓线 地表反射率等

这些条件都已知的情况下面

我们可以设定一组 值

以及相应的传感器的高度

通过MODTRAN模拟得到一组

辐射亮度L

这样就得到一个方程

再经过方程组

解方程组的运算

可以计算出大气校正所需要的

4个参数

包括路径辐射项

上行大气透过率

大气的半球反照率

和太阳的下行总辐射

这里有一个列表

这个列表就是显示了地表反射率

和相应传感器的高度的设置

那么根据这个设置

我们可以假定为

当高程为0公里的时候

这时候为地面

所以传感器接收到的

地物目标的辐射不受大气影响

那么这时候么L0

也就是程辐射项可以去掉

还有就是大气透过率表示

等于1表示完全透过

那么利用MODTRAN进行大气校正的

主要的处理步骤包括哪些呢

刚才已经介绍到了

当地表反射率为零之时

传感器接收到的为程辐射

当高程为0之时

此时为地面情况

传感器接受的地物目标辐射

不受大气影响

程辐射项去掉

并且大气透过率等于1表示完全通过

没有大气的消光作用

将模拟的5次辐射亮度值

也就是L1到L5带入方程

得到方程组

那么方程组的形式

就是类似于这种形式

在方程组当中我们可以看到

它的方程的数量和变量的数量

是可以解出这四个变量的

所以把这些变量解出来以后

就可以完成大气校正

大气校正解出的参数包括

路径辐射项

大气下行总辐射

大气上行透过率和大气半球反照率

最后和6S大气校正一样

也需要将4个参数应用于遥感图像

通过建模来实现图像的计算

完成大气校正处理