基于IDL构建6S查找表_6s idl气溶胶查找表代码-程序员宅基地

基于MODIS资料，利用暗像元法反演大气气溶胶光学厚度（AOD）的关键是基于6S模式建立6S查找表。本实验讲述了6S查找表的工作原理、各个参数的意义以及设置方法以及6S模式的适用范围，利用IDL语言的Spwan功能成功制作了可适用于中纬度地区AOD反演的查找表。

IDL语言底层支持大部分的硬件平台，方便使用。并且IDL语言在科学计算方面有很强的能力，可以使得计算结果可视化，这一点对比与之前的三代语言有很大的提高。而且，IDL语言也可以方便地与C语言和C++连接。IDL语言所开发出来的程序具有很强的可移植性。由于IDL语言是解释性语言，其运行速度会受到影响。为了解决速度有时偏慢的问题，可以使用C语言编写底层的东西，直接对计算机进行操作，把其封装成接口，再用IDL去调用封装好的接口，这样可以大大的提高运行速度。IDL语言中的许多函数可以支持不同的数据类型。

6S模型参数的设置：

6S模型中的“6S”是“Second Simulation of Satellite Signal inthe Solar Spectrum”的简称，由法国大气光学实验室和美国马里兰大学地理系的Vermote E.在5S模型的基础上发展起来的。6S模式的参数主要包括：几何路径、气溶胶模式、光谱条件，以及大气模式、地面反射率。

1）几何参数。6S模式的几何参数设置可以分成以下两种情况：a.太阳及卫星的天顶角和方位角以及观测时间（月、日）。b.卫星的接收时间（月、日、年）、像素点数、升交点时间、由程序计算的太阳和卫星的天顶角以及方位角（时间采用世界时，且精确到1/6秒）。

2）大气模式。6S模式中中自带了6种大气模式，使用者可以输入1至6对照相应的大气模式，也可以自定义某种大气模式。

3）气溶胶模式。6S模式的气溶胶模式可以分为大陆型、海洋型和城市型（乡村型）三种，但是也可以根据使用者的不同需求自行输入无气溶胶模式或者其他自定义气溶胶模式。

4）气溶胶浓度。6S模式气溶胶浓度设置，需要输入550nm 处的气溶胶光学厚度。或者输入气象能见度（单位km），6S模式经过计算也会得出550nm处的气溶胶光学厚度。

5）地面高度。6S模式中地面高度设置，输入观测目标的地面海拔高度，并设置成负值，单位是km。

6）探测器高度。6S模式的探测器高度设置，卫星观测输入-1000，0表示地基观测，当使用者使用飞机进行观测时，需要输入飞机的航行高度并设置为负值，单位是km。

7）探测器的光谱条件。探测器的光谱条件设置。6S模式给出了多种常见卫星的共59个通道光谱响应函数，其中42~48为MODIS传感器的1~7波段光谱通道。

8）地表特性。6S模式的地表特性可分为均一地表或者非均一地表，均一地表又分成无方向影响的朗伯体情况和有方向影响的双向反射情况。

9）表观反射率。6S模式的表观反射率设置，输入表观反射率（卫星观测到的反射率）或辐射亮度。当设置参数小于-1时代表6S模式正向工作，当输入值在0~-1之间或者大于0时代表6S模式反向工作，是进行大气订正过程。

6S模式查找表的建立

使用了IDL语言的Spwan功能，循环调用了6S模型的可执行文件，通过输入不同的气溶胶含量、MODIS观测卫星的角度参数以获取不同观测角度下，对应的大气顶层反射率、上下行辐射量。其中太阳天顶角和卫星天顶角设置从0°~60°，步长为12°，太阳与卫星之间相对方位角的设置范围从0°~180°，步长为24°，其中最后一个为间隔12°，气溶胶模式选取大陆型气溶胶，大气模式根据需要选用中纬度冬季来建立6S模型查找表。

用P表示大气的路径辐射项等效反射率；T代表大气透过率；S代表后向散射比（大气球面反照率）。建立好的部分查找表如下表所示。

建立好的部分查找表

本次分析了6S查找表的工作原理以及各个参数的意义以及设置方法，并利用IDL语言成功制作了可适用于中纬度地区AOD反演的查找表。为利用MODIS数据反演气溶胶光学厚度提供数据。

本文链接：https://blog.csdn.net/yuanYW7556/article/details/107700525

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