6S辐射模型使用说明.docx

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6S辐射模型使用说明

6S模式使用说明

一、输入参数和说明

1.1几何参数（geometricalparameters）

参数限制：

无

参数名称：

igeom

取值范围：

0-7igeom=0：

用户自己选择观测几何参数所需参数有：

太阳天顶角（度）太阳方位角（度）卫星天顶角（度）卫星方位角（度）月（1-12）日（1-31）

igeom=1-7分别代表以下卫星的观测：

5000X2500像素）

17000X12000像素）

igeom=1：

Meteosat卫星所需参数有：

月日世界时（十进制）列数行数（图象最大尺度为igeom=2:

GOES（东）卫星所需参数有：

月日世界时（十进制）列数行数（图象最大尺度为igeom=3:

GOES（西）卫星所需参数有：

月日世界时（十进制）

列数行数（图象最大尺度为17000X12000像素）

igeom=4:

AVHRR下午NOAA卫星

所需参数有：

月日世界时（十进制）

列数（1-2048）经度穿越赤道时间

igeom=5:

AVHRR上午NOAA卫星

所需参数有：

月日世界时（十进制）

列数（1-2048）经度穿越赤道时间igeom=6：

HRV（SPOT）所需参数有：

月日世界时（十进制）经度纬度igeom=7：

TM（LANDSAT）所需参数有：

月日世界时（十进制）经度纬度注：

对HRV和TM经纬度代表图象中心位置

1.2大气模式（atmosphericmodel）参数限制：

无参数名称：

idatm取值范围：

0-9

idatm=0：

无气体吸收

idatm=1：

热带大气idatm=2：

中纬度夏大气idatm=3：

中纬度冬季idatm=4：

亚北极区夏季idatm=5：

亚北极区冬季idatm=6：

美国标准大气（62年）idatm=7：

用户定义大气廓线（34层无线电探空数据）包括：

高度（km）气压（mb）温度（k）水汽密度（g/m3）臭氧密度（g/m3）idatm=8：

输入水汽和臭氧总含量水汽（g/cm2）臭氧（cm-atm）

idatm=9：

读入无线电探空数据文件

1.3气溶胶类型参数参数限制：

无参数名称：

iaer取值范围：

0-12

iaer=0:

无气溶胶

iaer=1:

大陆型气溶胶

iaer=2:

海洋型气溶胶

iaer=3:

城市气溶胶

iaer=5:

沙漠型气溶胶

iaer=6:

生物质燃烧型

iaer=7:

平流层模式

0-1）

dV/d（logr）

iaer=4:

用户自己输入以下四种粒子所占体积百分比（

c

（1）：

灰尘

c

（2）：

水溶型

c（3）：

海洋型

c（4）：

烟灰

iaer=8-10：

用户自己按照尺度分布类型定义气溶胶模型iaer=8：

多峰对数正态分布

iaer=9:

改进的gamma分布

iaer=10：

Junge幂指数律分布

iaer=11:

按太阳光度计测量结果定义气溶胶模型需要输入参数有：

粒子半径（卩m粒径分布（

cm3/cm2/micron）和复折射指数的实部和虚部谱

iaer=12：

利用事先计算的结果给出文件名

1.4气溶胶含量参数（concentration）参数限制：

能见度必须大于5公里参数名称：

v

取值范围：

v=能见度（公里）

v=0:

输入550纳米气溶胶光学厚度taer55=550纳米气溶胶光学厚度v=-1：

没有气溶胶

1.5目标高度参数（altitudeoftarget）

参数限制：

无

参数名称：

xps取值范围：

xps>=0：

目标在海平面高度

xps<0：

绝对值代表目标高度（公里）

1.6传感器高度参数（sensoraltitude）参数限制：

无参数名称：

xpp取值范围：

xpp=-1000：

卫星观测

xpp=0：

地面观测

-100

飞机观测，绝对值代表飞机相对于目标的高度（公里）对于飞机观测，必须输入飞机和地面之间的水汽，臭氧含量和550纳米气溶胶光学厚度，如无数据则输入负值，水汽和臭氧根据62年美国标准大气内差，气溶胶则根据2公里指数廓线计算

1.7光谱参数（spectralconditions）参数限制：

虽然在整个波段计算气体透射率和散射函数，但处理强吸收波段吸收与散射的相互作用不精确，因此不适合强吸收带参数名称：

iwave

取值范围：

-2-70

iwave=-2-+1,用户自己定义光谱条件

iwave=-2：

用户输入光谱范围的下限和上限（微米），滤光片函数为1，输出文件中给出单色结果。

iwave=-1：

单色计算，用户给出单色波长（微米）

iwave=0：

用户输入光谱范围的下限和上限（微米），滤光片函数为1

iwave=1：

用户输入光谱范围的下限和上限（微米）并输入滤光片函数（间隔为0.0025微米。

iwave=2-70：

选择下列卫星通道

2visbandofmeteosat（0.350-1.110）

3visbandofgoeseast（0.490-0.900）

4visbandofgoeswest（0.490-0.900）

51stbandofavhrr（noaa6）（0.550-0.750）

62nd"（0.690-1.120）

71stbandofavhrr（noaa7）（0.500-0.800）

82nd"（0.640-1.170）

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

91stbandofavhrr（noaa8）（0.540-1.010）

2nd"（0.680-1.120）

1stbandofavhrr（noaa9）（0.530-0.810）

2nd"（0.680-1.170）

1stbandofavhrr（noaa10（0.530-0.780）

2nd"（0.600-1.190）

1stbandofavhrr（noaa11（0.540-0.820）

2nd"（0.600-1.120）

1stbandofhrv1（spot1）（0.470-0.650）

2nd"（0.600-0.720）

3rd"（0.730-0.930）pan"（0.470-0.790）

1stbandofhrv2（spot1）（0.470-0.650）

2nd"（0.590-0.730）

3rd"（0.740-0.940）pan"（0.470-0.790）

1stbandoftm（landsat5）（0.430-0.560）

2nd"

（0.500-0.650）

3rd"

（0.580-0.740）

4th"

（0.730-0.950）

5th"

（1.5025-1.890）

7th"

（1.950-2.410）

1stbandofmss（landsat5）（0.475-0.640）

2nd"

（0.580-0.750）

3rd"

（0.655-0.855）

4th"

（0.785-1.100）

1stbandofMAS（ER2）（0.5025-0.5875）

2nd"

（0.6075-0.7000）

3rd"

（0.8300-0.9125）

4th"

（0.9000-0.9975）

5th"

（1.8200-1.9575）

6th"

（2.0950-2.1925）

7th"

（3.5800-3.8700）

MODIS

band1

（0.6100-0.6850）

MODIS

band2

（0.8200-0.9025）

MODIS

band3

（0.4500-0.4825）

MODIS

band4

（0.5400-0.5700）

46MODISband5（1.2150-1.2700）

47MODISband6（1.6000-1.6650）

48MODISband7（2.0575-2.1825）

491stbandofavhrr（noaa12（0.500-1.000）

502nd"（0.650-1.120）

511stbandofavhrr（noaa14（0.500-1.110）

522nd"（0.680-1.100）

53POLDERband1（0.4125-0.4775）

54POLDERband2（nonpolar（0.4100-0.5225）

55POLDERband3（nonpolar（0.5325-0.5950）

56POLDERband4P1（0.6300-0.7025）

57POLDERband5（nonpolar（0.7450-0.7800）

58POLDERband6（nonpolar（0.7000-0.8300）

59POLDERband7P1（0.8100-0.9200）

60POLDERband8（nonpolar（0.8650-0.9400）

61

FY-1C

band1

（0.5310-0.7490）

62

FY-1C

band2

（0.7610-0.9990）

66

FY-1C

band6

（1.4950-1.7330）

67

FY-1C

band7

（0.4000-0.5900）

68

FY-1C

band8

（0.4010-0.6190）

69

FY-1C

band9

（0.4330-0.6710）

70

FY-1C

band10

（0.8320-1.0700）

1.8地表反射率类型（groundreflectancetype）

参数限制：

用户可以选择“补丁”结构的地表情况，即输入一个半径为

rad的圆形目标的反射率roc和周围环境的反射率roe

参数名称：

inhomo

取值范围：

0，1

inhomo=0：

均匀表面

所需参数：

idirec=0：

无方向效应输入均匀朗伯表面的反射率igroun（roc=roe）

idirec=1：

ibrdf=0

有方向效应

：

输入太阳天顶角为thetas时10个观测天顶角（0-80度间隔10度和85度）和30个观测方位角（0-360度

间隔30度）下的反射率；

同样，输入观测天顶角为thetav时各太阳入射角度下的反射率；

地表半球反射率；在所选的观测条件下（太阳天顶角，观测天顶角和相对方位角）的反射率；

ibrdf=1-9ibrdf=1：

ibrdf=2：

ibrdf=3：

ibrdf=4：

ibrdf=5：

ibrdf=6：

ibrdf=7：

ibrdf=8：

ibrdf=9：

：

选择模式中储存的模式hapkemodelverstraeteetal.modelRoujeanetal.modelwalthalletal.modelminnaertmodelOcean

IaquintaandPintymodelRahmanetal.model

Kuusk'smultispectralCRmodel

对于上述每种地面反射率模式，还分别需要输入各自所需的参数，请参阅主程序说明。

1.9激活大气订正方式参数限制：

无参数名称：

rapp取值范围：

rapp<-1:

不激活大气订正方式

rapp>0：

反演地面反射率，反演出的地面反射率满足大气层顶的辐射亮度=rapp（w/m2/str/mic）

-1.

反演地面反射率，反演出的地面反射率满足表观反射率=rapp

二、输入文件举例

下面是敦煌辐射校正场同步观测大气辐射传输模拟计算的输入文件：

输入参数说明

0选择用户自己选择几何条件

43.823198.827723.5399.0377

9

07071010.txt

5

0

0.087-1.139-1000

61

0

0

5

550

MR07079.TXT

-2

输入几何条件参数，分别为太阳天顶角、方位角，卫星天顶角、方位角，月、日选择输入探空数据，臭氧取自中纬度夏季模式探空数据文件气溶胶模型为沙漠型选择气溶胶含量输入方式为纳米光学厚度纳米气溶胶光学厚度目标高度为1.139KM传感器在卫星上

光谱条件为FY-1C第1通道选择均匀表面选择无方向性反射特征反射率光谱参数从外部文件读入反射率数据文件不激活大气订正方式

550

探空数据格式（举例）：

Radiosound（070710.10）

P（pa）

H（m）

T（c）

Td（c）

RelHumWind

1000

0.000

0.0

0.0

100

0

925

0.000

0.0

0.0

100

0

882

1.140

22.4

8.9

42

0

850

1.462

22.0

1.6

26

43002

700

3.121

10.9

-6.4

29

52004

609

4.254

0.0

-12.6

38

0

600

4.377

-0.9

-14.1

36

229002

500

5.812

-8.6

-23.4

29

272010

400

7.505

-20.1

-35.0

25

288012

300

9.568

-36.8

-50.2

23

280018

250

10.810

-42.7

-55.8

22

282038

200

12.299

-48.9

-61.9

20

270039

150

14.144

-58.5

-70.6

19

270037

100

16.641

-67.4

99.9

999

273018

70

18.794

-62.3

999.0

999

228007

50

20.891

-57.7

999.0

999

94006

40

22.302

-57.2

999.0

999

88009

30

24.142

-52.2

999.0

999

87012

反射率数据文件格式（举例）

350.000.1044

351.000.1046

352.000.1048

353.000.1055

354.000.1056

355.000.1057

356.000.1062

**********

第一列为波长（纳米）,第二列为反射率

三、输出文件举例

下面是对应于上述输入文件的输出结果（部分）

integratedvaluesof:

apparentreflectance.1369appar.rad.（w/m2/sr/mic）26.279totalgaseoustransmittance.546

说明：

上述结果为表观反射率，表观辐射亮度和气体总透射率

integratedvaluesof:

downward

upward

total

globalgas.trans.:

.63343

.66785

.54570

water""

:

.63343

.66785

.54570

ozone""

:

1.00000

1.00000

1.00000

co2""

:

1.00000

1.00000

1.00000

oxyg""

:

1.00000

1.00000

1.00000

no2""

:

1.00000

1.00000

1.00000

ch4""

:

1.00000

1.00000

1.00000

co"":

1.00000

1.00000

1.00000

说明：

上述结果为整层大气、水汽、臭氧、二氧化碳、二氧化氮、甲烷

upwardtotal

.99351.98533

.98752.96910

.98098.95467

和一氧化碳的向上、向下和总透射率

downwardrayl.sca.trans.:

.99177aeros.sca.":

.98135totalsca.":

.97318

说明：

上述结果为瑞利散射、气溶胶散射和总散射透射率

rayleighaerosolstotalsphericalalbedo:

.00947.02539.03482

opticaldepthtotal:

.00978.07006.07984

说明：

上述结果为大气半球反射率和瑞利、气溶胶光学厚度

rayleighaerosolstotalreflectance:

.00519.00744.01331phasefunction:

1.39287.29305.42774

sing.scat.albedo:

1.00000.94439.95120

说明：

上述结果为大气中气溶胶、瑞利反射率，相函数和单次散射反照率