[发明专利]基于高分五号卫星紫外可见高光谱的大气污染成分反演方法

说明书

本发明公开了一种基于高分五号卫星紫外可见高光谱的大气污染成分反演方法，通过对高分五号卫星紫外可见高光谱进行反演计算，可以精确的获得大气污染成分的柱浓度，从而能够实现大范围长时间的大气污染成分连续有效观测。并且，还可以根据高分五号仪器特性和光谱特征，实现光谱信噪比低和稳定性差情形下的光谱二次定标，进而提升反演精度。

技术领域

本发明涉及空气质量遥感监测技术领域，尤其涉及一种基于高分五号卫星紫外可见高光谱的大气污染成分反演方法。

背景技术

大气污染精准监测是污染问题管控和治理的重要前提。现有的生态环境部门常规大气污染监测依赖地基化学原位检测、地基光学遥感观测等手段方式，无法实现大范围长时间的连续有效观测。卫星观测通常能够实现大范围全局观测，有着地面监测无法企及的优势。但是由于宇宙射线辐射、氧原子和紫外暴露等复杂空间条件，往往光谱质量和产品反演精度也容易受限。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高分五号卫星紫外可见高光谱的大气污染成分反演方法，能够实现大范围长时间的大气污染成分连续有效观测。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于高分五号卫星紫外可见高光谱的大气污染成分反演方法，包括：

获取高分五号卫星的紫外和可见光通道的高光谱数据集，利用其中的太阳辐照度数据对地球辐亮度进行归一化，并得到卫星视角下观测的大气顶的反照率光谱；

根据大气中太阳光的指数消光特性，结合大气顶的反照率光谱，构建线性化形式的辐射传输模型；

基于辐射传输模型通过线性化拟合的方式，反演出痕量气体的斜柱浓度。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过对高分五号卫星紫外可见高光谱进行反演计算，可以精确的获得大气污染成分的柱浓度，从而能够实现大范围长时间的大气污染成分连续有效观测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于高分五号卫星紫外可见高光谱的大气污染成分反演方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的又一种基于高分五号卫星紫外可见高光谱的大气污染成分反演方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的高分五号紫外通道光谱二次辐射定标系数及其观测误差；

图4为本发明实施例提供的高分五号卫星在二次定标前后的NO₂光谱反演结果；

图5为本发明实施例提供的高分五号紫外可见光谱实例以及四种主要痕量气体的光谱反演结果；

图6为本发明实施例提供的某一月份高分五号卫星对流层NO₂柱浓度的平均分布；

图7为本发明实施例提供的某一日高分五号卫星臭氧柱浓度全球分布；

图8为本发明实施例提供的某一段时间局部区域的高分五号卫星HCHO柱浓度分布；

图9为本发明实施例提供的某一月份局部区域的高分五号卫星SO2柱浓度分布。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。