原文名：Atmospheric correction of visible to middle-infrared EOS-MODIS data over land surfaces: Background, operational algorithm and validation

发表于：JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL.102, NO.D14,PAGES 17,131-17,141, JULY 27, 1997

EOS-MODIS数据在可见光-中红外波段地表大气校正：背景、操作算法及验证

1996年3月21日接收，1996年12月3日修改完毕，1996年12月3日接受

摘要：NASA的MODIS仪器为地表研究提供了250m分辨率的全球信息源。在获取基于地表发射率衍生出的各种生物物理参数之前，大气层顶部信号需要进行大气效应的辐射定标与校正。本文提供了一些现有最新的用于MODIS 1-7波段（中心位于648,858,470,1240,1640和2130nm）的大气校正技术的详细介绍。之前的校正方案都是假设一个标准大气，具有0值或者常数的气溶胶含量以及均一的郎伯表面。这里介绍的可行的MODIS大气校正算法使用了MODIS提供的气溶胶和水蒸气信息，矫正了邻近效应及观察表面的方向属性。本位还描述了一些该项技术可实现的部分及其优化。该技术应用于Landsat的TM数据，NOAA的AVHRR数据，MODIS的MAS和AERONET的根据地面测量进行验证等。

1.引言

   使用MODIS数据检索陆地参数（如BRDF、反射率、植被指数、光合有效辐射分量FPAR、叶面积指数）需要先将大气层顶部辐射值转化到地表反射率。通过本文提出的算法和相关处理代码，可以将MODIS 1B数据进行大气效应校正，生成地表反射率产品。大气校正需要输入影响大气层顶部信号测量的变量成分（见图1，表1a和1b）以及一个大气散射和吸收的校正模型（一个波段吸收模型和多次散射（multiple-scattering）矢量代码）。另外，一个准确的大气校正需要大气点扩散函数（高分波段）的校正以及大气效应和表面BRDF的耦合。

   过去的几年中，法国光学实验室投入大量精力致力于大气效应的建模。最近发布的6S辐射代码[Vermote  et等,1997]，很好的适用于各种遥感应用并且很好的进行了记录。它包括对大气点扩散效应和表面反射方向性的模拟。我们现在利用6S代码作为参考，进行各种算法间的比较，用来验证MODIS大气校正算法的校正效果。比如说，表1a和表1b表明了6S代码应用于现有环境传感器的大气效应相对关系。

   我们的计划是利用MODIS大气产品和附属数据集作为大气校正的数据。利用MODIS气溶胶群进行了区域气溶胶补偿。该操作算法一个重要的方面是不进行精度目标让步的情况下，协调大量输入数据和产品的快速输出。

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