6S辐射模型使用说明.pdf

266S6S 模式使用说明模式使用说明一、输入参数和说明一、输入参数和说明1.11.1 几何参数（几何参数（geometricalgeometrical parametersparameters）参数限制：无参数名称：igeom取值范围：0-7igeom=0：用户自己选择观测几何参数所需参数有：太阳天顶角（度）太阳方位角（度）卫星天顶角（度）卫星方位角（度）月（1-12）日（1-31）igeom=1-7 分别代表以下卫星的观测：igeom=1：Meteosat 卫星所需参数有：月 日 世界时（十进制）列数 行数（图象最大尺度为 5000X2500 像素）igeom=2：GOES（东）卫星所需参数有：月 日 世界时（十进制）列数 行数（图象最大尺度为 17000X12000 像素）igeom=3：GOES（西）卫星所需参数有：月 日 世界时（十进制）列数 行数（图象最大尺度为 17000X12000 像素）igeom=4：AVHRR，下午 NOAA 卫星所需参数有：月 日 世界时（十进制）列数（1-2048）经度 穿越赤道时间igeom=5：AVHRR，上午 NOAA 卫星所需参数有：月 日 世界时（十进制）列数（1-2048）经度 穿越赤道时间27igeom=6：HRV(SPOT)所需参数有：月 日 世界时（十进制）经度 纬度 igeom=7：TM(LANDSAT)所需参数有：月 日 世界时（十进制）经度 纬度 注：对 HRV 和 TM，经纬度代表图象中心位置1.21.2 大气模式（大气模式（atmosphericatmospheric modelmodel）参数限制：无参数名称：idatm 取值范围：0-9idatm=0：无气体吸收idatm=1：热带大气idatm=2：中纬度夏大气idatm=3：中纬度冬季idatm=4：亚北极区夏季idatm=5：亚北极区冬季idatm=6：美国标准大气（62 年）idatm=7：用户定义大气廓线（34 层无线电探空数据）包括：高度（km）气压(mb)温度(k)水汽密度(g/m3)臭氧密度(g/m3)idatm=8：输入水汽和臭氧总含量水汽(g/cm2)臭氧(cm-atm)idatm=9：读入无线电探空数据文件1.31.3 气溶胶类型参数气溶胶类型参数参数限制：无 参数名称：iaer取值范围：0-12 iaer=0:无气溶胶iaer=1:大陆型气溶胶iaer=2:海洋型气溶胶28iaer=3:城市气溶胶iaer=5:沙漠型气溶胶iaer=6:生物质燃烧型iaer=7:平流层模式iaer=4:用户自己输入以下四种粒子所占体积百分比（0-1）c(1)：灰尘 c(2)：水溶型 c(3)：海洋型 c(4)：烟灰 iaer=8-10：用户自己按照尺度分布类型定义气溶胶模型iaer=8：多峰对数正态分布iaer=9：改进的 gamma 分布iaer=10：Junge 幂指数律分布iaer=11：按太阳光度计测量结果定义气溶胶模型需要输入参数有：粒子半径（m）粒径分布（d V/d(logr)，cm3/cm2/micron）和复折射指数的实部和虚部谱iaer=12：利用事先计算的结果给出文件名1.41.4 气溶胶含量参数（气溶胶含量参数（concentrationconcentration）参数限制：能见度必须大于 5 公里参数名称：v 取值范围：v=能见度（公里）v=0：输入 550 纳米气溶胶光学厚度taer55=550 纳米气溶胶光学厚度v=-1：没有气溶胶1.51.5 目标高度参数（目标高度参数（altitudealtitude ofof targettarget）参数限制：无参数名称：xps 取值范围：xps=0：目标在海平面高度29xps 0：绝对值代表目标高度（公里）1.61.6 传感器高度参数（传感器高度参数（sensorsensor altitudealtitude）参数限制：无参数名称：xpp 取值范围：xpp=-1000：卫星观测 xpp=0：地面观测-100 xpp 0：飞机观测，绝对值代表飞机相对于目标的高度（公里）对于飞机观测，必须输入飞机和地面之间的水汽，臭氧含量和 550 纳米气溶胶光学厚度，如无数据则输入负值，水汽和臭氧根据 62 年美国标准大气内差，气溶胶则根据 2 公里指数廓线计算1.71.7 光谱参数（光谱参数（spectralspectral conditionsconditions）参数限制：虽然在整个波段计算气体透射率和散射函数，但处理强吸收波段吸收与散射的相互作用不精确，因此不适合强吸收带参数名称：iwave 取值范围：-2 70iwave=-2 +1，用户自己定义光谱条件iwave=-2：用户输入光谱范围的下限和上限（微米），滤光片函数为1，输出文件中给出单色结果。iwave=-1：单色计算，用户给出单色波长（微米）iwave=0：用户输入光谱范围的下限和上限（微米），滤光片函数为 1iwave=1：用户输入光谱范围的下限和上限（微米）并输入滤光片函数（间隔为 0.0025 微米。iwave=2-70：选择下列卫星通道2 vis band of meteosat (0.350-1.110)3 vis band of goes east (0.490-0.900)4 vis band of goes west (0.490-0.900)5 1st band of avhrr(noaa6)(0.550-0.750)6 2nd (0.690-1.120)7 1st band of avhrr(noaa7)(0.500-0.800)308 2nd (0.640-1.170)9 1st band of avhrr(noaa8)(0.540-1.010)10 2nd (0.680-1.120)11 1st band of avhrr(noaa9)(0.530-0.810)12 2nd (0.680-1.170)13 1st band of avhrr(noaa10(0.530-0.780)14 2nd (0.600-1.190)15 1st band of avhrr(noaa11(0.540-0.820)16 2nd (0.600-1.120)17 1st band of hrv1(spot1)(0.470-0.650)18 2nd (0.600-0.720)19 3rd (0.730-0.930)20 pan (0.470-0.790)21 1st band of hrv2(spot1)(0.470-0.650)22 2nd (0.590-0.730)23 3rd (0.740-0.940)24 pan (0.470-0.790)25 1st band of tm(landsat5)(0.430-0.560)26 2nd (0.500-0.650)27 3rd (0.580-0.740)28 4th (0.730-0.950)29 5th (1.5025-1.890)30 7th (1.950-2.410)31 1st band of mss(landsat5)(0.475-0.640)32 2nd (0.580-0.750)33 3rd (0.655-0.855)34 4th (0.785-1.100)35 1st band of MAS(ER2)(0.5025-0.5875)36 2nd (0.6075-0.7000)37 3rd (0.8300-0.9125)38 4th (0.9000-0.9975)39 5th (1.8200-1.9575)40 6th (2.0950-2.1925)41 7th (3.5800-3.8700)42 MODIS band 1 (0.6100-0.6850)43 MODIS band 2 (0.8200-0.9025)44 MODIS band 3 (0.4500-0.4825)3145 MODIS band 4 (0.5400-0.5700)46 MODIS band 5 (1.2150-1.2700)47 MODIS band 6 (1.6000-1.6650)48 MODIS band 7 (2.0575-2.1825)49 1st band of avhrr(noaa12(0.500-1.000)50 2nd (0.650-1.120)51 1st band of avhrr(noaa14(0.500-1.110)52 2nd (0.680-1.100)53 POLDER band 1 (0.4125-0.4775)54 POLDER band 2(non polar(0.4100-0.5225)55 POLDER band 3(non polar(0.5325-0.5950)56 POLDER band 4 P1 (0.6300-0.7025)57 POLDER band 5(non polar(0.7450-0.7800)58 POLDER band 6(non polar(0.7000-0.8300)59 POLDER band 7 P1 (0.8100-0.9200)60 POLDER band 8(non polar(0.8650-0.9400)61 FY-1C band 1 (0.5310-0.7490)62 FY-1C band 2 (0.7610-0.9990)66 FY-1C band 6 (1.4950-1.7330)67 FY-1C band 7 (0.4000-0.5900)68 FY-1C band 8 (0.4010-0.6190)69 FY-1C band 9 (0.4330-0.6710)70 FY-1C band 10 (0.8320-1.0700)1.81.8 地表反射率类型（地表反射率类型（groundground reflectancereflectance typetype）参数限制：用户可以选择“补丁”结构的地表情况，即输入一个半径为rad 的圆形目标的反射率 roc 和周围环境的反射率 roe参数名称：inhomo取值范围：0，1inhomo=0：均匀表面所需参数：idirec=0：无方向效应输入均匀朗伯表面的反射率 igroun（roc=roe）idirec=1：有方向效应 ibrdf=0：输入太阳天顶角为 thetas 时 10 个观测天顶角（0-8032度间隔 10 度和 85 度）和 30 个观测方位角（0-360度间隔 30 度）下的反射率；同样，输入观测天顶角为 thetav 时各太阳入射角度下的反射率；地表半球反射率；在所选的观测条件下（太阳天顶角，观测天顶角和相对方位角）的反射率；ibrdf=1-9：选择模式中储存的模式 ibrdf=1：hapke model ibrdf=2：verstraete et al.model ibrdf=3：Roujean et al.model ibrdf=4：walthall et al.model ibrdf=5：minnaert model ibrdf=6：Ocean ibrdf=7：Iaquinta and Pinty model ibrdf=8：Rahman et al.model ibrdf=9：Kuusks multispectral CR model 对于上述每种地面反射率模式，还分别需要输入各自所需的参数，请参阅主程序说明。1.91.9 激活大气订正方式激活大气订正方式参数限制：无参数名称：rapp 取值范围：rapp 0：反演地面反射率，反演出的地面反射率满足大气层顶的辐射亮度=rapp（w/m2/str/mic）-1.rapp0：反演地面反射率，反演出的地面反射率满足表观反射率=rapp二、二、输入文件举例输入文件举例下面是敦煌辐射校正场同步观测大气辐射传输模拟计算的输入文件：33输入参数 说明0 选择用户自己选择几何条件 43.8231 98.8277 23.53 99.03 7 7 输入几何条件参数，分别为太阳天顶角、方位角，卫星天顶角、方位角，月、日9 选择输入探空数据，臭氧取自中纬度夏季模式07071010.txt 探空数据文件 5 气溶胶模型为沙漠型0 选择气溶胶含量输入方式为 550纳米光学厚度0.087 550 纳米气溶胶光学厚度 -1.139 目标高度为 1.139 KM-1000 传感器在卫星上 61 光谱条件为 FY-1C 第 1 通道 0 选择均匀表面 0 选择无方向性反射特征 5 反射率光谱参数从外部文件读入MR07079.TXT 反射率数据文件-2 不激活大气订正方式探空数据格式（举例）：Radiosound(070710.10)-P(pa)H(m)T(c)Td(c)RelHum Wind 1000 0.000 0.0 0.0 100 0 925 0.000 0.0 0.0 100 0 882 1.140 22.4 8.9 42 0 850 1.462 22.0 1.6 26 43002 700 3.121 10.9 -6.4 29 52004 609 4.254 0.0 -12.6 38 0 600 4.377 -0.9 -14.1 36 229002 500 5.812 -8.6 -23.4 29 272010 400 7.505 -20.1 -35.0 25 288012 300 9.568 -36.8 -50.2 23 280018 250 10.810 -42.7 -55.8 22 282038 200 12.299 -48.9 -61.9 20 27003934 150 14.144 -58.5 -70.6 19 270037 100 16.641 -67.4 99.9 999 273018 70 18.794 -62.3 999.0 999 228007 50 20.891 -57.7 999.0 999 94006 40 22.302 -57.2 999.0 999 88009 30 24.142 -52.2 999.0 999 87012 反射率数据文件格式（举例）：350.00 0.1044351.00 0.1046352.00 0.1048353.00 0.1055354.00 0.1056355.00 0.1057356.00 0.1062*.*.*第一列为波长(纳米),第二列为反射率35三、三、输出文件举例输出文件举例下面是对应于上述输入文件的输出结果（部分）：integrated values of :-apparent reflectance.1369 appar.rad.(w/m2/sr/mic)26.279 total gaseous transmittance .546 说明：上述结果为表观反射率，表观辐射亮度和气体总透射率 integrated values of :-downward upward total global gas.trans.:.63343 .66785 .54570water :.63343 .66785 .54570ozone :1.00000 1.00000 1.00000co2 :1.00000 1.00000 1.00000oxyg :1.00000 1.00000 1.00000no2 :1.00000 1.00000 1.00000ch4 :1.00000 1.00000 1.00000co :1.00000 1.00000 1.00000 说明：上述结果为整层大气、水汽、臭氧、二氧化碳、二氧化氮、甲烷和一氧化碳的向上、向下和总透射率 downward upward total rayl.sca.trans.:.99177 .99351 .98533aeros.sca.:.98135 .98752 .96910total sca.:.97318 .98098 .95467说明：上述结果为瑞利散射、气溶胶散射和总散射透射率 rayleigh aerosols total spherical albedo :.00947 .02539 .03482optical depth total:.00978 .07006 .0798436optical depth plane:.00978 .07006 .07984说明：上述结果为大气半球反射率和瑞利、气溶胶光学厚度 rayleigh aerosols total reflectance :.00519 .00744 .01331phase function :1.39287 .29305 .42774sing.scat.albedo:1.00000 .94439 .95120说明：上述结果为大气中气溶胶、瑞利反射率，相函数和单次散射反照率