(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210894502.8 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 南京航天宏图信息技 术有限公司 地址 211316 江苏省南京市高淳区经济开 发区古檀大道3号1幢 (72)发明人 王诗圣　王宇翔　黄葵　陶进　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 张萍 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G01B 11/06(2006.01) (54)发明名称 一种气溶胶光学厚度反演方法及装置 (57)摘要 本申请提供了一种气溶胶光学厚度反演方 法及装置， 涉及卫星遥感影像技术领域， 包括： 获 取FY4A AGRI传感器的遥感影像， 从遥感影像中 获取每个像元的观测几何参数和蓝光数据； 基于 每个像元的蓝光数据得到第一蓝光波段表观反 射率； 利用所述像元的观测几何参数和预先建立 的查找表， 通过理论模拟方法计算每个像元的多 个模拟气溶胶光学厚度对应的第二蓝光波段表 观反射率； 利用所述像元的第一蓝光波段表观反 射率和多个模拟气溶胶光学厚度对应的第二蓝 光波段表观反射率， 拟合得到每个像元的一次线 性方程； 基于每个像元的第一蓝光波段表观反射 率和对应的一次线性方程， 计算每个像元的气溶 胶光学厚度。 本申请提高了气溶胶光学厚度反演 精度。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 114970214 A 2022.08.30 CN 114970214 A 1.一种气溶胶光学厚度反演方法， 其特 征在于， 包括： 获取FY4A  AGRI传感器的遥感影像， 从遥感影像中获取每个像元的观测几何参数和蓝 光数据； 利用预先建立的蓝光数据和蓝光波段表观反射率的线性方程， 基于每个像元的蓝光数 据得到每 个像元的第一蓝光波段表 观反射率； 利用所述像元的观测几何参数和预先建立的查找表， 通过理论模拟方法计算每个像元 的多个模拟气溶胶光学厚度对应的第二蓝光波段表 观反射率； 利用所述像元的第一蓝光波段表观反射率和多个模拟气溶胶光学厚度对应的第二蓝 光波段表观反射率， 拟合得到每个像元 的一次线性方程， 所述一次线性方程以蓝光波段表 观反射率为自变量， 气溶胶光学厚度为因变量； 基于每个像元的第 一蓝光波段表观反射率和对应的一 次线性方程， 计算每个像元的气 溶胶光学厚度。 2.根据权利要求1所述的气溶胶光学厚度反演方法， 其特征在于， 蓝光数据和蓝光波段 表观反射率的线性方程的拟合 步骤包括： 获取时空匹配的FY4A  AGRI传感器数据和MODIS产品数据； 获取FY4A AGRI传感器数据中的卫星天顶角对应的MODIS产品数据的卫星天顶角； 获取FY4A AGRI传感器数据中的相对方位角对应的MODIS产品数据的相对方位角； 获取MODIS产品数据的卫星天顶角和相对方位角对应的蓝光波段表 观反射率； 利用FY4A  AGRI传感器数据中的蓝光数据和对应的MODIS产品数据的蓝光波段表观反 射率， 拟合出蓝光数据和蓝光波段表 观反射率的线性方程的系数 和  ， 线性方程 为： 其中， 为蓝光数据， 为蓝光波段表观反射率为因变量， 和 分别表示蓝光波 段的反射 率增益量和反射 率偏置量。 3.根据权利要求1所述的气溶胶光学厚度反演方法， 其特征在于， 所述查找表的数据项 包括： 半球反射率、 大气 透过率、 大气辐射沿大气传输路径的等效反射率、 太阳天顶角、 卫星 天顶角、 相对方位角和气溶胶光学厚度； 其中， 太阳天顶角的9个值包括： 0， 10， 20， 30， 40， 50， 60， 70和80； 卫星天顶角的9个值包括： 0， 10， 20， 30， 40， 50， 60， 70和80； 相对方位角的19 个值包括： 0， 10， 20， 3 0， 40， 50， 60， 70， 80， 90， 10 0， 110， 120， 13 0， 140， 15 0， 160， 170和180 。 4.根据权利要求3所述的气溶胶光学厚度反演方法， 其特征在于， 观测几何参数包括： 太阳天顶角、 卫星天顶角和相对方位角； 利用所述像元 的观测几何参数和预先建立的查找 表， 通过理论模拟方法计算每个像元的多个模拟气溶胶光学厚度对应的第二蓝光波段表观 反射率； 包括: 利用所述像元的观测几何参数和预先建立的地表反射率线性方程， 得到所述像元的地 表反射率； 其中， 地表反射率线性方程的自变量为MODIS传感器的地表反射率， 因变量为 FY4A AGRI传感器的地表反射 率； 利用所述像元的观测几何参数， 在预先建立的查找表中， 查询得到多个模拟气溶胶光 学厚度对应的半球反射 率、 大气透过率和大气辐射沿大气传输路径的等效反射 率； 利用所述像元的地表反射率、 半球反射率、 大气透过率和大气辐射沿大气传输路径的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114970214 A 2等效反射 率， 计算得到多个模拟气溶胶光学厚度对应第二蓝光波段表 观反射率。 5.根据权利要求4所述的气溶胶光学厚度反演方法， 其特征在于， 地表反射率线性方程 的拟合步骤包括： 分别计算FY4A  AGRI传感器和MODIS传感器在蓝光波段观测的地表反射率 和   ： 其中，  和  分别为FY4A  AGRI传感器和MODIS传感器在 波长处的 光谱响应； 和 分别为两种传感器光谱定标采用的波长 间隔； 为第 种地物在 处的光谱反射 率， 所述地物包括： 草 地、 地砖、 水体、 水泥和沥青； 利用多个 和  对地表反射 率线性公式进行拟合： 其中， 和 为拟合系数。 6.根据权利要求5所述的气溶胶光学厚度反演方法， 其特征在于， 利用所述像元的观测 几何参数和预 先建立的地表反射 率线性方程， 得到所述像元的地表反射 率； 包括： 获取所述像元的太阳天顶角对应的MODIS产品数据的太阳天顶角； 获取所述像元的卫星天顶角对应的MODIS产品数据的卫星天顶角； 获取所述像元的相对方位角对应的MODIS产品数据的相对方位角； 获取MODIS产品数据的太阳天顶角、 卫星天顶角和相对方位角对应的MODIS产品数据的 地表反射 率； 将MODIS产品数据的地表反射率作为自变量代入地表反射率线性方程， 得到所述像元 的地表反射 率。 7.根据权利要求5所述的气溶胶光学厚度反演方法， 其特征在于， 利用所述像元的观测 几何参数， 在预先建立的查找表中， 查询得到多个气溶胶光学厚度对应的半球反射率、 大气 透过率和大气辐射沿大气传输路径的等效反射 率， 包括： 对于查找 表中的每 个气溶胶光学厚度， 执 行下述步骤： 获取所述像元的太阳天顶角 相邻的两个太阳天顶角； 获取所述像元的卫星天顶角在查 找表中相 邻的两个卫星天顶角； 获取所述像元的相对方位角在查找表中相 邻的两个相对方 位角； 将两个太阳天顶角、 两个卫星天顶角和两个相对方位角进行组合， 得到8组太阳天顶 角、 卫星天顶角和相对方位角的组合； 通过查找表得到8个组合对应的8个半球反射率， 8个大气透过率和8个大气辐射沿大气权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114970214 A 3