Xiguang-1 05 спутнигінен (Тяньсяньпэйхао) алынған гиперспектрлік деректерге негізделген негізгі атмосфералық түзету технологиясы – MODTRAN моделі

Анықтамалық кіріспе

Сандық қашықтықтан зондтау саласында жер бетіндегі нысандардың шынайы радиациялық сипаттамаларын дәл алудың кілті атмосфералық жол сәулеленуінің әсерін жою болып табылады. MODTRAN моделіне негізделген атмосфералық түзету әдістері дәл радиациялық тасымалдау механизмінің моделін құру арқылы сенсордың кіреберіс көзінде қабылданған кешенді сәулелену бойынша кері есептеулерді орындайды, осылайша атмосфераның жұтылуы мен шашырауынан болатын кедергілерді жояды. Бұл жер бетіндегі нысандардың дәл физикалық параметрлерін алудағы маңызды қадам. Бұл зерттеуде кіреберіс көзінің сәулеленуін алу үшін 23 қыркүйекте Ганьсу провинциясындағы Дуньхуан калибрлеу алаңында алынған Сигуан-1 05 спутнигінен (Тяньсяньпей) алынған калибрлеу деректері қолданылады.

Әдістер мен қағидаттар

1-кесте. Сигуан-1 05 спутнигінің (Тяньсяньпей) пайдалы жүктеме параметрлері

MODTRAN моделі PcModWin бағдарламалық жасақтамасына ендірілген. Бағдарламалық жасақтама күрделі атмосфералық, аэрозольдік және бақылау геометриялық параметрлерін стандартталған кіріс модульдеріне енгізу үшін графикалық пайдаланушы интерфейсін пайдаланады. Оның негізгі идеясы - атмосфералық сәулелену тасымалының физикалық моделін құру арқылы электромагниттік толқындардың күннен Жер бетіне, содан кейін сенсорға берілуін модельдеу, осылайша сенсордың кіріс қарашығына жететін композиттік сәулеленуді дәл есептеу. Модельдің негізгі атмосфералық сәулелену тасымалының теңдеуі:

Формулада I сәулеленуді, S көз функциясын, τ оптикалық тереңдікті және μ бағыт косинусын білдіреді, барлығы атмосфералық, аэрозольдік және бақылау геометриясының параметрлерінен есептеледі. Кіреберіс қарашық сәулеленуін есептеу формуласы келесідей:

ε формуласында_сB(λ,T) беттік сәулелену коэффициенті болсын._с) қара дене сәулеленуін білдіреді, T_сρ – беттік температура, T – өткізгіштік, ал ρ – беттік температура._сE беттік шағылысу коэффициентін білдіреді._күн(λ) күн радиациясын білдіреді.

PcModWin кіріс оқушы сәулелену инверсия интерфейсінің нәтижесі келесі суретте көрсетілген:

1-сурет PcModWin моделінің инверсиялық интерфейсі

Нәтижелерді көрсету

Кіреберіс қарашығының сәулеленуінің инверсия нәтижелері 2-суретте көрсетілген. Төңкерілген кіреберіс қарашығының сәулелену қисығы 3-суретте көрсетілгендей, Сигуан-105 спутнигінің (Тяньсяньпэй) жолағына қайта үлгіленді.

2-сурет. Сынақ нүктесіндегі инверттелген сәулелену қисығы мен DN мән қисығын салыстыру

3-сурет. Инверсиялық сәулеленуді қайта іріктеуден кейінгі нәтижелер

Қайта іріктеуден кейінгі кіріс оқушы сәулеленуі мен сынақ нүктесіндегі DN мәні арасындағы сызықтық байланыс есептелді, ал калибрлеу коэффициенттері төмендегі суретте көрсетілген:

4-сурет. Абсолютті калибрлеу коэффициенттерін есептеу нәтижелері

Сәулелену инверсиясының нәтижелерін талдау және абсолютті калибрлеу коэффициенттерін есептеу нәтижелері сәулелену инверсиясының нәтижелері сынақ нүктесінің DN қисығымен бірдей үрдіске ие екенін және су буының сіңіру сызығы сияқты маңызды ерекшеліктерде сынақ нүктесінің DN қисығымен бірдей болып қалатынын көрсетеді. Абсолютті калибрлеу коэффициенттері де сол позицияларда бірдей сипаттамаларды көрсетеді.