大气校正6S模型简介

1、主要内容:引言6S模型概述三、辐射传输机理四、地表反射率的计算6S主要算法六、6S算法流程大气校正分为绝对大气校正和相对大气校正；绝对大气校正方法中校正精度高的方法是辐射传输 穫型;辐射传输模型是利用电磁波在大气中的辐射传输原 理建立起来的模型对遥感图像进行大气校正的方法; 6S模型为辐射传输模型中应用较为广泛的方法。1、6S模型概述 1986年，法国里尔科技大学大气光学实验室TanreD., DeuzeJ. L, 等人为了简化大气辐射传输方程，开发了太阳光谱波段卫星信 号模拟程序5S (SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECT

2、RUM),用来模拟地气系统中太阳辐射的传输过程 并计算卫星入瞳处辐射亮度。 1997年，美国马里兰大学地理系Eric Vemote对5S进行了改进， 发展到6S (SECOND SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM) , 6S吸收了最新的散射计算方法，使太阳 光谱波段的散射计算精度比5S有所提高。算射吸攵 散和收新以去最近算逐次散射算法、辐射传输机理假设没有大气，太阳短波辐射直接照射到目标物，一部分被目标物吸收，其余直接反射到传感器。但 实际并非如此，电磁波在大气中的传输和传感器在 测量过程中，由于地物光照条件（如太阳

3、高度角及 地形变化等）以及大气作用等的影响，遥感传感器 的测量值与地物实际的光谱辐射发生失真。只有很 小部分（在o. 85uin波段80%，在0. 45um波段50%）太 阳辐射反射到传感器。辐射损失主要发生在大气吸 收和散射过程。O35H2O5O25CO25CH4 引起电 磁辐射的吸收，而散射主要 由烟灰、尘土等大气气溶胶 产生。四、地表反射率的计算在6S模型中，对于地面目标的非朗伯体，将光子从目标物到达传感器的过程归结为以下4中不同形式：（1）光子直接从大气顶部太阳方向到达地面目标，然 后经过地物目标的反射后再直接到达传感器，由于大 气吸收效应等，光传输能量衰减，光子数量减少，其 递减成指

4、数形式 (2)光子从大气顶部太阳方向直接到达地面目标的过程中，有一部分被大气所散射，这些 被散射的光子到达地面目标后被目标物反射后 直接到达传感器 (3)光子直接从大气顶部太阳方向到达目标后，经过目标物的反射某一部分沿观察方向直接到达 传感器，另一部分经过大气的散射后，到达传感 器，这个过程可以理解为从入射方向上的一束光 子在各个方向上的反射 (4)光子在直接从大气顶部太阳方向到达目标物的过 程中，一部分光子经过大气衰减后直接到达目标物， 另一部分光子经过大气的散射后，在到达目标物后被 反射，同样，其一部分直接到达传感器，而另一部分 则经过大气散射和地气作用后达到传感器。这一部分 可以理解为从

5、各个方向入射到目标物的光子，在经过 目标物的反射后，又从各个方向到达接收传感器。这四部分反射辐射的总和叮以反演非朗伯体地表的反射率。五、6S主要算法传感器接收到信号可以用卫星观测的反射比表示或称表观反射率为:六、6S算法流程 i几何参数 2、大气模式 3、气溶胶模式：4、光谱条件 5、地面反射率6、目标和传感器的高程参数利用输入的参数来确定相对于一个指定 的地面点时，太阳、地面目标和传感器 之间的空间几何关系。如太阳天顶角、 卫星天顶角、太阳方位角、卫星方位角, 观测时间等。6S给出几种可供选择的大气模式:对流层模型、中纬度夏季、中纬度冬季、近极地夏季、近极地冬季、US62标准人气模型，也可自定义人气模式o气溶胶模式包括定义气溶胶类型和浓度两部分。在6S中定义了7种缺省的气溶胶模式(大陆型、海洋型、城市型、沙土型、生物气溶胶和平流层 型)，还可根据实际测量来定义。可以输入波长为550nm处的光学厚度和气象能见度(Km)r、地表反射率模型，包括均一地衣和非均一地表。前者又分为两种：无方向型和