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关键词：
氟磺胺草醚,喷雾助剂,反枝苋,吸收,防除
发表时间：
2012-06-20 08:37:59
摘 要 为了建立完整的星载高分辨率中红外成像模拟系统, 并为航天器载荷设计等相关工作提供有力参考, 需要对大气辐射传输这一环节进行重点考虑, 设计出切实可行, 精度较高的大气辐射传输数值成像模拟方法。针对中红外大气辐射传输具有大气散射和自身发射的特性, 将整个大气辐射传输过程进行了合理分解, 并利用MODTRAN4 对各辐射分量进行求解, 以查找表方式实现了大气辐射传输成像模拟。此外, 针对大气散射导致的邻近效应进行了分析, 将原有PSF 模型扩展至中红外波段, 并与大气辐射传输解析模型相互耦合共同完成模拟成像。最后对模型进行了初步验证和成像模拟, 结果表明: 模型具有较好的模拟精度,通过给定观测几何和大气条件, 并根据地表输入的温度和发射率等, 实现逐像元的大气辐射传输计算。
通常情况下, 从开始研制遥感器起, 就要设计出遥感器模拟系统, 为遥感器载荷研制过程中的可行性(概念) 论证、方案论证、分析、设计、制造、运行、维护、训练和管理等提供重要参考依据。一般将完整的遥感器成像模拟工作分为3部分: (1) 地表场景模拟; (2) 大气辐射传输过程的模拟; (3)传感器成像系统模拟。本文重点围绕中红外(3～5μm) 大气辐射传输过程进行探讨, 完成地表2大气耦合过程的数值计算, 获得入瞳处的图像; 另外两部分不在此阐述, 下文中的中红外均指3～5μm。
目前大气辐射传输模拟方法有三种[126 ] : (1) 采用大气辐射传输理论, 求解热红外大气辐射传输方程, 根据计算出的大气透过率、大气层辐射、大气下行辐射等逐像元计算出大气顶层入瞳处的辐射亮度值图像, 参数的计算一般采用LOWTRAN7 或MODTRAN4 软件; (2) 将大气作用的效果定义为大气调制传递函数, 可将其近似为湍流和气溶胶调制传递函数之积。由于大气调制传递函数不容易实现不同大气状况、观测几何条件下大气辐射传输模拟, 加之无法计算各辐射分量及邻近像元贡献, 很难开发成通用的大气辐射传输模拟方法; (3) 采用蒙特卡罗方法模拟大气辐射传输过程,但由于其每次计算需要通过发射大量光子, 才能获得具有统计意义的结果, 很难直接用于大范围的成像模拟; 而且将其应用到中红外还存在一定争议。所以, 目前绝大多数大气辐射传输模拟方法都是基于辐射传输理论建立起来的。
一般将非目标像元对目标像元辐射亮度的贡献称之为“邻近像元影响”(Adjacency effect ) 或称为“大气的交叉辐射影响”(Cross radiance) [7 , 8 ] 。通常认为无论在热红外(8～12
μm) 或中红外都忽略交叉辐射贡献。实际计算表明: 正常情况下热红外波段交叉辐射贡献占总辐射的比例小于1 % , 故可以不予考虑; 而其在中红外波段的贡献比例达到3 % , 是需要加以考虑的。
本文正是在此基础上建立的大气辐射传输解析模型, 充分考虑了中红外大气辐射传输特点, 并加入了邻近像元贡献计算。模型可根据每个像元对应的卫星-像元-太阳观测几何条件和大气参量, 进行像元级的大气辐射传输模拟。最后对模型进行了验证和分析, 能够为遥感器设计、性能分析提供参考, 为大气纠正和相关算法验证提供了新途径。
目前大气辐射传输模拟方法有三种[126 ] : (1) 采用大气辐射传输理论, 求解热红外大气辐射传输方程, 根据计算出的大气透过率、大气层辐射、大气下行辐射等逐像元计算出大气顶层入瞳处的辐射亮度值图像, 参数的计算一般采用LOWTRAN7 或MODTRAN4 软件; (2) 将大气作用的效果定义为大气调制传递函数, 可将其近似为湍流和气溶胶调制传递函数之积。由于大气调制传递函数不容易实现不同大气状况、观测几何条件下大气辐射传输模拟, 加之无法计算各辐射分量及邻近像元贡献, 很难开发成通用的大气辐射传输模拟方法; (3) 采用蒙特卡罗方法模拟大气辐射传输过程,但由于其每次计算需要通过发射大量光子, 才能获得具有统计意义的结果, 很难直接用于大范围的成像模拟; 而且将其应用到中红外还存在一定争议。所以, 目前绝大多数大气辐射传输模拟方法都是基于辐射传输理论建立起来的。
一般将非目标像元对目标像元辐射亮度的贡献称之为“邻近像元影响”(Adjacency effect ) 或称为“大气的交叉辐射影响”(Cross radiance) [7 , 8 ] 。通常认为无论在热红外(8～12
μm) 或中红外都忽略交叉辐射贡献。实际计算表明: 正常情况下热红外波段交叉辐射贡献占总辐射的比例小于1 % , 故可以不予考虑; 而其在中红外波段的贡献比例达到3 % , 是需要加以考虑的。
本文正是在此基础上建立的大气辐射传输解析模型, 充分考虑了中红外大气辐射传输特点, 并加入了邻近像元贡献计算。模型可根据每个像元对应的卫星-像元-太阳观测几何条件和大气参量, 进行像元级的大气辐射传输模拟。最后对模型进行了验证和分析, 能够为遥感器设计、性能分析提供参考, 为大气纠正和相关算法验证提供了新途径。
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