如果要是亮背景（地表反射率比较大），地表反 射辐射的扣除就比较困难
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大陆型气溶胶光学厚度反演方法——暗像元法
陆地上的稠密植被、湿土壤及水体覆盖区在可见光波段反 射率很低，在卫星图像上称为暗像元
水体在整个可见光和近红外区的地表反射率都很低，浓密 植被在红波段(0.6-0.7μm ) 和蓝波段(0.4-0.5μm ) 的反射率也非常低
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1 大气成分及分布 2 大气环境遥感原理 3 遥感监测气溶胶光学厚度 4 城市热岛效应的遥感监测
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大气的成分及分布
大气的成分：多种气体组成的干洁空气、水汽及 悬浮的气溶胶颗粒
1.干洁空气
通常把除水汽以外的纯净大气称为干洁大气（干空 气）。主要成分为N2、O2、Ar及CO2,占了空气体积 的99.966%以上。另外还有一些微量成分如H2、 CH4、SO2等。
大陆型气溶胶光学厚度反演方法——暗像元法 陆地上空遥感气溶胶的最大困难是地表反射辐射
的扣除问题 如果下垫面没有反射率（如反射率小于10%），
这样是不是基本上不需要扣除下垫面背景辐射 的影响问题？也就是说卫星遥感的辐射值就是 大气中气溶胶的多次散射辐射值？
如果地表反射比较低，在遥感影像上表现为暗背 景，
大气散射：电磁辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播 方向改变，并向各个方向散开。
大气散射和大气吸收的异同点？ 相同点：原传播方向 的辐射强度减弱
吸收作用使辐射能量转变为分子的内能，从而引起这些 波段太阳辐射强度的衰减
散射：使原传播方向的辐射强度减弱，增加向其他方向 的辐射
散射改变了太阳辐射的方向，但是并不改变太阳辐射的 强度
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大气的成分及分布
大气分为为对流层、平流层、中间层、热层 和逸散层
3.从平流层顶到85km高度的一 层称为中间层，该层空气稀薄， 有强烈的垂直对流运动，气温随 高度增加而下降。
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大气环境遥感原理
太阳辐射进入地球之前必须 通过大气层，由于大气对太 阳辐射具有吸收、散射和透 射等作用，所以使得太阳辐 射到达地面的能量不断衰减
2.水汽
水汽在大气中所占的比例很小,仅0.1%-3%,却是大 气中最活跃的成分.水对于地球上生命的意义以及水 在地球大气条件下存在的三相变化,使水汽不同于其 他微量气体而更具有重要性.
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大气的成分及分布
大气的成分：多种气体组成的干洁空气、水汽及 悬浮的气溶胶颗粒
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地基遥感的方法有很多
主要有太阳辐射计、粒子计数器 等方法。 地基探测方法可以准确提供当地 气溶胶信息 地基测定方法受到人力物力的限 制，探测范围较小，并且在广大 的海洋、沙漠等无人区域难以进 行，也不能获得大范围的气溶胶 时空分布变化
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模拟及观测研究表明，在晴空无云的暗像元上空，卫星观 测反射率随大气气溶胶光学厚度单调增加，利用这种关 系反演大气气溶胶光学厚度的算法，称为暗像元方法。
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气溶胶：大气中悬浮着的各种固体和液体粒子（直径一般 小于10μm ）
遥感监测气溶胶的基本原理 气溶胶粒子经过对入射辐射的散射和吸收作用，使入射辐
射的性质及强度发生了变化。通过测量入射辐射性质的 变化便可以反演气溶胶粒子的特性，这是遥感气溶胶的 基本原理。 当前气溶胶光学厚度监测的方法主要有地基遥感和卫星遥 感。
3.大气气溶胶
大气中悬浮着的各种固体和液体粒子,例如:尘埃、烟 粒、微生物、植物的胞子和花粉,以及由水和冰组成 的云雾滴、冰晶和雨雪等粒子都可以看成是大气气 溶胶.
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大气的成分及分布
大气分为为对流层、平流层、中间层、热层 和逸散层
1. 对流层是大气的最底层，这一层 的显著特点是气温随高度升高而递 减。对流层是航空遥感活动区。遥 感侧重研究电磁波在该层内的传输 特性。 厚度随纬度和季节而变化。在赤道 低纬度区为7~18km，在中纬度地区 为10~12km，两极附近高纬度地区 为8~9km。夏季较厚，冬季较薄。
卫星遥感气溶胶的研究始于七十年代中期 在晴空的条件下，卫星上探测到的的部分组成
卫星遥感气溶胶，必须从卫星遥感的辐射值中 区分出哪些来自下垫面反射，多少是气溶胶的 多次散射值
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大气的成分及分布
大气分为为对流层、平流层、中间层、热层 和逸散层
2. 对流层顶到50km的大气层是平 流层。在高约15-5km的范围内，有 厚约20km的一层臭氧层。臭氧具 有吸收太阳紫外线的能力，使得地 球上的生物免受紫外线的照射，同 时又对地球起保温作用。近几年由 于人为的原因，使得臭氧层出现了 空洞现象，受到了大家的普遍关注， 对臭氧层的遥感监测能了各国的当 务之急。
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大气环境遥感原理 太阳电磁辐射经过大气 的各种衰减，到达地面 后的比例很小，达到地 面的能量仅占入射总能 量的31%。
通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较 高的电磁辐射波段就被称为是大气窗口。
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大气环境遥感原理 大气对太阳辐射具有吸收、散射和透射等作用
卫星遥感弥补了一般地面观测 难以反映空间具体分布和变化 趋向的不足，为人们全天候、 实时了解大范围的气溶胶变化 提供了可能
但是由于遥感方法对于光学厚 度反演过程中源于地表反照率 和气溶胶模型带来的误差难以 估计，因此卫星遥感需要同时 有地面遥感观测进行对比与校 正
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