基于MODIS影像的气溶胶反演

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,基于,MODIS,影像的气溶胶光学厚度反演研究,遥感地学应用,2015,年,12,月,一、研究背景,1.,大背景,空气污染严重,2.,概念,气溶胶光学厚度（,AOD,）,气溶胶，是由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系；简而言之，天空中的云、雾、尘埃，工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟，采矿、采石场磨材和粮食加工时所形成的固体粉尘，人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。,3.,研究区域,济南市,济南市，山东省省会，辖,6,个市辖区市中区、历下区、天桥区、槐荫区、历城区和长清区，,3,个县平阴县、济阳县和商河县，,1,个县级市章丘市，总占地面积约为,8000,平方公里。,二、数据准备,1.,数据介绍,MODIS L1B,数据：分辨率为,1km,。,modis,是搭载在,terra,和,aqua,卫星上的一个重要的传感器，是卫星上唯一将实时观测数据通过,x,波段向全世界直接广播，并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器，全球许多国家和地区都在接收和使用,modis,数据。,2.,下载网址：,NASA,官网：,三、反演过程,（一）添加扩展工具,将云检测（,Modis Cloud,）和气溶胶反演（,Modis Aerosol Inversion,）两个扩展工具移动到,ENVI,下的,extensions,中。,路径一般为：,C,盘,Program FilesExelisENVI 5.Xextensions,（二）处理流程,1.,打开影像,读取,MODIS,遥感图像数据。其中包括目标地区的经纬度、卫星天顶角与方位角、太阳天顶角与方位角等几何路径参数和图像灰度数据。,open as-EOSMODIS,2.,发射率和反射率文件的几何校正,对,发射率和反射率,文件进行几何校正。首先利用,Georeference MODIS,工具对发射率文件进行几何校正并同时导出,GCP,控制点；其次通过,Warp from GCPs,：,Image to Map Registration,工具且利用导出的控制点对反射率文件进行几何校正。,【1】,采集控制点和几何校正：,Georeference MODIS,-,GCP,（,gcp.pts,、,emi.img,）,emi.img,【2】,几何校正：,Warp from GCPs,：,Image to Map Registration,（,ref.img,）,ref.img,3.,角度数据集重采样和几何校正,。,对,角度数据集,（卫星天顶角,Sensor Zenith,，卫星方位角,Sensor Azimuth,，太阳天顶角,Solar Zenith,，太阳方位角,Solar Azimuth,）进行上述操作。,【1】,打开：,open as-Generic Formats-HDF,注意对应,【2】,重采样：,Raster Managerment-Resize Data,sensor.img,（与原始的,MODIS,数据形状相同）,重复上述“重采样”步骤，完成,sensora.img,、,solarz.img,、,solara.img,。,【3】,几何校正：,Warp from GCPs,：,Image to Map Registration,sensorz_jz.img,（与几何校正后的数据形状相同）,重复上述“几何校正”步骤，完成,sensora_jz.img,、,solarz_jz.img,、,solara_jz.img,。,4.,波段合成,分别要进行,反射率和发射率文件,的合成以及,四个角度数据文件,的合成。,【1】,角度数据集,的合成,Raster Management-Laying Stacking,jd_hecheng.img,【2】,发射率和反射率文件,的合成：重复上述“合成”步骤，对发射率和反射率文件进行合成，得到,re_hecheng.img,。,re_hecheng.img,5.,裁剪,将上述两项合成文件进行裁剪，裁剪至“,济南市,”区域内。,【1】,将济南市矢量文件加载至,ENVI,中。,Open,【2】,发射率和反射率合成文件的裁剪,Regions of Interest-Subset Data from ROIs,re_jn.img,【3】,角度数据集合成文件的裁剪,重复上述“裁剪”步骤，将进行裁剪，得到,jd_jn.img,。,jd_jn.img,6.,云检测,对,反射率和发射率合成文件,进行云检测，去云操作。,扩展工具,Extensions-Modis Cloud,re_cloud.img,7.,波段计算,对,角度数据集合成文件,进行波段运算。,Band Ratio-Band Math,1,3,2,8.,气溶胶光学厚度反演,利用,角度数据集合成文件,和,云检测文件,，插入基于,6S,模型得到的,查找表文件,，进行气溶胶光学厚度的反演，最终得到其在研究区范围内的分布情况。,扩展工具,Extensions-Modis Aerosol Inversion,aod.img,