[发明专利]一种气溶胶光学厚度反演方法及大气颗粒物遥感反演方法

权利要求书

1.一种气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取研究区的无云或相对少云覆盖、分辨率为500米的MODIS L1B遥感数据，并对所述MODIS L1B遥感数据进行订正处理；

步骤二、在所述MODIS L1B遥感数据中，以左上角第一个像元为被计算像元，建立分辨率为10*10km且包含N*N个像元的超像元窗口；

步骤三、在所述超像元窗口中，针对2.13μm波段像元，以表观反射率大于等于0.01且小于等于0.25为条件从中提取像元，以得到第一个暗像元集合；

步骤四、在所述超像元窗口中，针对0.66μm波段像元，去掉该波段亮度的前50％和后20％，以形成第二个像元集合；

步骤五、将所述第一个暗像元集合和所述第二个像元集合求交，得到有效暗像元集合；

步骤六、判断所述有效暗像元集合中的有效暗像元数量是否超过M个；如果超过，则进入步骤七；否则，返回步骤二，且将被计算像元的气溶胶光学厚度值设为-1；

步骤七、在所述有效暗像元集合中，计算波段为0.47μm、0.66μm、1.24μm和2.13μm的表观反射率以及NDVI值，并计算出波段为0.47μm和0.66μm的地表反射率；

步骤八、根据6S辐射传输模型、MODIS L1B遥感数据的几何参数以及研究区的气溶胶类型参数，建立四维查找表；

步骤九、将波段为0.47μm和0.66μm的地表反射率代入到所述四维查找表中，逐像元移动超像元窗口，反演出各像元在对应波段的气溶胶光学厚度值；

步骤十、在气溶胶光学厚度与波长的如下公式(4)中，先引入波段0.47μm和0.66μm的气溶胶光学厚度，以得到α和β值，再通过该公式反演出分辨率为500米、波段为0.55μm的气溶胶光学厚度：

τ＝βλ^-α   (4)；

其中τ为气溶胶光学厚度，λ为波长，β为Angstrom混浊系数，代表大气中气溶胶的浓度，α为Angstrom波长指数；

其中在所述步骤一中，对所述MODIS L1B遥感数据进行的所述订正处理包括对云和水域进行掩膜处理，以及通过如下公式(1)-(3)进行水汽、臭氧、CO₂订正处理：

其中，表示水汽透过率；表示臭氧透过率；表示二氧化碳透过率；G表示大气质量因子；表示水汽吸收系数；表示臭氧吸收系数；表示二氧化碳吸收系数。

2.根据权利要求1所述的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，在所述步骤二中，是建立包含20*20个像元的超像元窗口，且在所述步骤六中，是判断有效暗像元数量是否超过12个。

3.根据权利要求1所述的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，在所述步骤八中，所述6S辐射传输模型所需参数变量包括通道、高程、大气顶层反射率以及光学厚度；以及

所述MODIS L1B遥感数据的几何参数包括太阳高度角和太阳天顶角；以及

所述研究区的气溶胶类型参数包括沙尘、水溶性、海洋和烟尘。