基于MODIS近红外数据的水汽柱浓度反演方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115032173A(43)申请公布日2022.09.09(21)申请号202210906454.X(22)申请日2022.07.29(71)申请人中国科学院空天信息创新研究院地址100094北京市海淀区邓庄南路9号(72)发明人李正强谢艳清侯伟真葛邦宇郑杨(74)专利代理机构北京亿腾知识产权代理事务所(普通合伙)11309专利代理师陈霁(51)Int.Cl.G01N21/359(2014.01)G01N21/3504(2014.01)G01N21/3554(2014.01)G01N21/55(2014.01)权利要求书2页说明书9页附图5页(54)发明名称基于MODIS近红外数据的水汽柱浓度反演方法(57)摘要本发明涉及一种基于MODIS近红外数据的水汽柱浓度反演方法，其特征在于，包括:获取基于MODIS的初始数据，MODIS的初始数据包括：MODIS表观反射率数据和地基水汽柱浓度数据；通过MODIS云产品对MODIS表观反射率数据处理，剔除受到云影响的待剔除表观反射率数据，并保留未受到云影响的待处理表观反射率数据；基于待处理表观反射率数据计算MODIS的水汽吸收通道的水汽吸收透过率；基于水汽吸收通道的水汽吸收透过率构建MODIS近红外水汽吸收通道的水汽柱浓度反演模型。本发明旨在针对MODIS的近红外数据开发一种不受传感器的衰变影响的水汽柱浓度反演算法，提升基于MODIS近红外数据开发的水汽柱浓度数据的精度。CN115032173ACN115032173A权利要求书1/2页1.一种基于MODIS近红外数据的水汽柱浓度反演方法，其特征在于,包括:获取基于MODIS的初始数据，所述MODIS的所述初始数据包括：MODIS表观反射率数据和地基水汽柱浓度数据；通过MODIS云产品对所述MODIS表观反射率数据处理，剔除受到云影响的待剔除表观反射率数据，并保留未受到云影响的待处理表观反射率数据；基于所述待处理表观反射率数据计算所述MODIS的所述水汽吸收通道的水汽吸收透过率；基于所述水汽吸收通道的所述水汽吸收透过率构建MODIS近红外水汽吸收通道的水汽柱浓度反演模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MODIS包括三个所述水汽吸收通道、一个第一通道和一个第二通道，其中，所述第一通道和第二通道均未不受大气吸收影响通道。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述MODIS中的一个所述第一通道、三个水汽吸收通道和一个所述第二通道依次排布。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述待处理表观反射率数据计算所述MODIS的所述水汽吸收通道的水汽吸收透过率，包括：按照预定方式获取所述水汽吸收通道的实际表观反射率；将所述实际表观反射率与所述待处理表观反射率按照预定算法计算得到所述水汽吸收透过率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预定算法包括：将所述第一通道的表观反射率与三个所述水汽吸收通道的实际表观反射率作近似处理。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取所述第一通道和所述第二通道的表观反射率，并按照第一公式进行计算获得三个所述水汽吸收通道的表观反射率。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一公式如下：其中，和分别代表所述MODIS的所述第一通道和所述第二通道的表观反射率，代表通过插值计算得到的不考虑水汽吸收时的波长为λ的所述MODIS的所述水汽吸收通道的表观反射率。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述实际表观反射率与所述待处理表观反射率计算得到所述水汽吸收透过率，按照第二公式计算，所述第二公式如下：其中，是所述MODIS的所述第一通道的表观反射率，是中心波长为λ的所述MODIS的所述水汽吸收通道的表观反射率，是中心波长为λ的所述MODIS的所述水汽吸收通道的所述水汽吸收透过率。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述水汽吸收通道的所述水汽吸2CN115032173A权利要求书2/2页收透过率构建所述MODIS的水汽吸收通道的水汽柱浓度反演模型，基于如下算法：其中，VCWV表示水汽柱浓度含量，Tg表示近红外波段的所述水汽吸收透过率，L是太阳‑地面‑传感器的路径长度，θs是太阳天顶角，θv是观测天顶角，A、B和C分别是与近红外波段光谱响应函数相关的三个常数。3CN115032173A说明书1/9页基于MODIS近红外数据的水汽柱浓度反演方法技术领域[0001]本发明涉及水汽柱浓度反演技术领域，特别涉及一种基于MODIS近红外数据的水汽柱浓度反演方法。背景技术[0002]水汽柱浓度的定义为从地面到大气顶部的单位截面积的垂直柱中所包含的水汽总量，它是用于表征大气中水汽含量的最重要的参数之一。MODIS中分辨率成