Белов В.В.   Афонин С.В.   Соломатов Д.В.  

Теория и практика применения физического подхода к решению проблемы атмосферной коррекции спутниковых изображений подстилающей поверхности

Reporter: Белов В.В.

 

К настоящему моменту известны два основных подхода к решению сложной проблемы атмосферной коррекции спутниковых изображений подстилающей поверхности (ПП), получаемых в различных спектральных диапазонах (видимый, ближний ИК, тепловой). Первый подход является приближенным, он основан на различных допущениях, характер которых зависит от задачи, их использование позволяет упростить решение в случае массовой рутинной обработки больших объемов спутниковой информации. Например, в задаче спутниковых измерений температуры ПП осуществляется учет поглощения излучения водяным паром, но нет учета влияния аэрозоля и облачности. В задаче детектирования высокотемпературных источников вообще отсутствует учет влияния атмосферы. При восстановлении коэффициентов отражения ПП вызывает вопросы методика учета бокового подсвета.
Другой подход связан с применением последовательного физического (RTM) метода, где используется теория переноса оптического излучения земной поверхности через многокомпонентную среду (атмосферные газы, аэрозоль, облачность) совместно с оперативной информацией о параметрах оптико-метеорологического состояния атмосферы в момент проведения мониторинга земной поверхности из космоса. Несмотря на сложность этого подхода и трудоемкость проведения большого объема вычислений, именно физический подход к решению задачи атмосферной коррекции спутниковых данных обеспечивает максимальную точность её решения. К тому же стремительное развитие вычислительных средств, применение вычислительных кластеров и суперкомпьютеров, а также методов параллельного программирования делают возможным успешную реализацию RTM-подхода для использования его на практике наравне с приближенными методами.
В Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН этот подход активно развивается последнее десятилетие. Для этого наряду с уже известными работами в области ДЗЗ используются новейшие знания по атмосферной оптике, теории переноса оптического излучения через атмосферу, оригинальные методические, алгоритмические и программные разработки сотрудников ИОА. Практическим результатом этих работ стал программный комплекс тематической обработки данных спутниковых систем EOS/MODIS и NOAA.
В докладе рассмотрены теоретические основы физического (RTM) подхода к решению проблемы атмосферной коррекции спутниковых изображений подстилающей поверхности, проведен сравнительный анализ двух конкурирующих подходов (приближенного и физического), дано описание разработанного в ИОА программно-алгоритмического обеспечения атмосферной коррекции, рассмотрены примеры его практического использования.


To reports list