CN101308215B - 一种ⅱ类水体离水辐亮度反演方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种II类水体离水辐亮度反演方法，利用主动式卫星传感器探测大气时受地表信号影响较小的优势，结合被动式卫星传感器探测结果，通过低反射地区上空的两种探测方式所得气溶胶光学厚度之间的相关关系分析，求取II类水体上空高精度的大气气溶胶光学厚度分布改进数据，并根据其得出气溶胶辐射影响，从而实现了II类水体离水辐亮度的反演，达到了主被动卫星遥感方式结合辅助水色遥感数据大气校正的目的。该方案有业务化推广应用的前景，其精度要高于现行其它业务化方法。

Description

一种Ⅱ类水体离水辐亮度反演方法

技术领域

本发明属于卫星遥感数据处理技术领域，特别涉及一种II类水体离水辐亮度反演方法。

背景技术

目前通用的业务化水色遥感大气校正方法都依赖被动式卫星传感器实现，主要是利用水体在近红外波段吸收强的特点，假定近红外波段离水辐亮度为零，通过两个近红外大气校正波段进行气溶胶辐射的光谱扩展，最终实现水色遥感大气校正。这种方法比较成熟，数据处理方面已经建立了水色遥感标准大气校正算法。但该方案对于浑浊水体却并不适用，原因是因为浑浊水体中的悬浮泥沙、叶绿素浓度较高，在近红外波段的后向散射比较强，从而使得近红外波段离水辐亮度为零的假设不能成立。在本技术领域，浑浊水体一般称为II类水体，包括近岸浑浊II类水体和内陆浑浊II类水体。相对于清洁I类水体来讲，II类水体与人们的生活最为相关，因此开展II类水体大气校正研究对于我国海洋环境监测、渔业资源管理等都具有重要意义。相关文献有：Hu，C.，K.L.Carder，andF.E.Müller-Karger，Atmospheric correction of SeaWiFS imagery over turbid coastalwaters：a practical method.Remote Sensing of Environment，2000，74，195-206

星载大气气溶胶探测激光雷达是一种新兴的主动式探测技术。2006年4月28日发射的CALIPSO(The Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder SatelliteObservations)卫星是“A-Train”观测计划中的一颗极轨卫星，其主要的科学任务是从太空向地球探测气溶胶和云的垂直分布及其光学特性。其上搭载的CALIOP传感器不像现行的其他星载传感器，它以主动遥感方式探测大气气溶胶光学特性，受天气情况影响较小，在高地面反射率地区，依然能获取有效的气溶胶观测值。相关文献有：Winker David M.，Hostetler Chris A.，Vanghan M A，OmarA H，CALIOP Algorithm Theoretical Basis Document，Part 1：CALIOP Instrument，and Algorithms Overview，2006。但该激光雷达传感器的科学任务是获取大气气溶胶的消光系数和廓线分布，无法实现对地面和水体参数的探测。

发明内容

本发明目的在于提供一种II类水体离水辐亮度反演方法，以解决II类水体的水色遥感大气校正问题。

本发明的技术方案为：

首先，将II类水体和其附近的低反射地区作为研究区域，针对研究区域进行初步反演，包括以下3个步骤，

步骤1.1，结合大气模式和激光雷达方程，求解出主动式卫星传感器的大气气溶胶消光系数，并对其进行积分得出研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值；

步骤1.2，利用与主动式卫星传感器观测值时空准同步的被动式卫星遥感影像，对研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值进行去云处理；

步骤1.3，对研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值进行噪声去除处理，所述研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值包括II类水体上空的气溶胶光学厚度主动观测值和低反射地区的气溶胶光学厚度主动观测值；

然后，利用主动式卫星遥感气溶胶光学厚度与被动式卫星遥感气溶胶光学厚度的相关关系求解II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据，并计气溶胶辐射影响，最终得到II类水体离水辐亮度，具体包括以下5个步骤，

步骤2.1，通过被动式卫星传感器获取研究区域的气溶胶光学厚度被动观测值，所述研究区域的气溶胶光学厚度被动观测值包括II类水体上空的气溶胶光学厚度被动观测值和低反射地区的气溶胶光学厚度被动观测值；根据低反射地区的气溶胶光学厚度被动观测值对步骤1.3所得低反射地区的气溶胶光学厚度主动观测值进行校准处理，建立主动式卫星遥感气溶胶光学厚度和被动式卫星遥感气溶胶光学厚度的校准关系式；

步骤2.2，利用步骤2.1所得校准关系式对II类水体上空的气溶胶光学厚度主动观测值进行校准处理以求得气溶胶光学厚度主动观测值的近似真值；

步骤2.3，对主动观测值的近似真值与相应的II类水体上空的气溶胶光学厚度被动观测值进行相关性分析，建立相关关系式对II类水体上空的气溶胶光学厚度被动观测值进行修正处理，得到II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据；

步骤2.4，根据II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据计算气溶胶辐射影响；

步骤2.5，根据气溶胶辐射影响，实现II类水体离水辐亮度的反演。

而且，对于邻近区域有清洁I类水体的近岸浑浊II类水体，将清洁I类水体作为低反射率地区，将近岸浑浊II类水体和清洁I类水体作为研究区域，浑浊II类水体与清洁I类水体的划分利用浑浊水体指数实现；对于内陆浑浊II类水体，将其邻近的浓密植被区域作为低反射率地区，将内陆浑浊II类水体和浓密植被区域作为研究区域。

而且，所述主动式卫星传感器采用CALIPSO卫星上搭载的CALIOP传感器；所述被动式卫星传感器采用Aqua卫星上搭载的MODIS传感器。

而且，进行步骤2.1的具体方式为，每一个MODIS像元对应三个CALIOP激光雷达点数据，从三个CALIOP激光雷达点数据中去除异常偏高的点数据，剩下两个点数据取平均值，通过该平均值与相应的气溶胶光学厚度被动观测值建立所述校准关系式。

本发明针对现有水色遥感技术所用的业务化大气校正算法中存在的问题，提出利用主动式探测技术受地表信息影响较小的优势，将主被动遥感方式结合进行II类水体离水辐亮度反演。本发明提供的技术方案可以得到精确的II类水体离水辐亮度，能够实现II类水体的水色遥感大气校正。

附图说明

图1为本发明实施例的CALIOP气溶胶光学厚度反演值校准处理示意图；

图2为本发明实施例的II类水体水色遥感大气校正流程示意图。

具体实施方式

本发明所提供实施例的主动式卫星传感器采用CALIPSO卫星上搭载的CALIOP传感器，被动式卫星传感器采用Aqua卫星上搭载的MODIS传感器。CALIOP传感器波长较短通道的中心波长为532nm，与水色遥感所用的被动式卫星传感器中用于叶绿素浓度探测的531nm波段的中心波长仅仅相差1nm，在光谱设置上具有一定的一致性，因此可以方便地利用两者之间的这种一致性，采用CALIOP气溶胶光学厚度反演值去改进水色遥感数据的气溶胶光学厚度反演结果，进而实现II类水体区域的水色卫星遥感影像较高精度的大气校正。特别是对过境时间与CALIPSO卫星仅相差1分30秒左右的MODIS/Aqua传感器来讲，两种传感器获取的气溶胶数据在时间上可以看作是同步的，实施更为方便，改进效果更为明显。对于过境时间和波长设置有差异的传感器，也可以采用本发明所提供技术方案处理，只是在空间扩展时需要考虑时间变化引起的气溶胶光学特性变化；在光谱扩展时，利用其他辅助信息获取较为准确的光谱依赖指数即可。

以下结合附图和实施例，对本发明技术方案进行详细描述：

首先，将II类水体和其附近的低反射地区作为研究区域。对于邻近区域有清洁I类水体的近岸浑浊II类水体，实施时可以将清洁I类水体作为低反射率地区，将近岸浑浊II类水体和清洁I类水体作为研究区域，浑浊II类水体与清洁I类水体的划分利用浑浊水体指数实现；对于内陆浑浊II类水体，实施时可以将其邻近的浓密植被区域作为低反射率地区，将内陆浑浊II类水体和浓密植被区域作为研究区域。针对研究区域进行初步反演，包括以下3个步骤，

步骤1.1，结合大气模式和激光雷达方程，求解出主动式卫星传感器的大气气溶胶消光系数，并对其进行积分得出研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值；

CALIOP传感器获取的532nm通道的削弱后向散射系数β′_532，Total(r)满足方程式(1)：

β′_532，Total(r)＝β(r)*T²(r)                   (1)

式中，β(z)为532nm通道的后向散射系数；

T²(z)为532nm通道的双向透过率。其中

T²(r)＝exp[-2*τ(r)]& $\mathrm{\τ}\left(r\right)={\∫}_{z_c}^{z_{\mathrm{sal}}}\mathrm{\σ}\left(r^{\′}\right){\mathrm{dr}}^{\′}---\left(2\right)$

式中，σ(r)是大气消光系数；

τ(r)是r范围内的大气光学厚度。

大气的散射和消光是由大气分子、气溶胶共同引起的，因此：

β(r)＝β_R(r)+β_a(r)  &  σ(r)＝σ_R(r)+σ_a(r)   (3)

$S_a=\frac{{\mathrm{\σ}}_a\left(r\right)}{{\mathrm{\β}}_a\left(r\right)}$ & $S_R=\frac{{\mathrm{\σ}}_R\left(r\right)}{{\mathrm{\β}}_R\left(r\right)}=\frac{8\mathrm{\π}}{3}---\left(4\right)$

S_R是大气分子的消光-后向散射系数比。大气分子后向散射系数β_R(r)和消光系数σ_R(r)可以由大气模式和测量得到，本发明实施例采用1976年美国海洋和大气局(NOAA)提出的大气模式，该大气模式是卫星遥感数据处理技术领域的常用手段，β_R(r)用下式计算：

${\mathrm{\β}}_R\left(r\right)=5.45{\left(\frac{550}{\mathrm{\λ}}\right)}^4\·{10}^{-28}\·{\mathrm{\ρ}}_0\·\exp (-\frac{r}{H})---\left(5\right)$

式中，λ是以nm为单位的中心波长。本实施例中，对CALIOP激光雷达532nm通道数据进行处理时，λ＝532nm，H＝8.3km，海表标准大气密度ρ₀＝2.5×10¹⁹cm^-3。根据实地调查所获取的参数和邻近站点气象参数确定大气气溶胶消光-后向散射系数比S_a之后，联立方程1～5，计算可得CALIOP传感器的大气气溶胶消光系数σ_a(r)。对于在距地z_L高度垂直星下点观测的星载激光雷达，r是与海拔相关的量，z是距海平面的高程，r＝z_L-z。因为海拔40km以上的消光过程基本可以忽略，所以具体实施时CALIOP传感器探测得到的研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值τ_CALIOP(简称CALIOP反演值)能用大气气溶胶消光系数σ_a(r)从0～40km的积分来求得：

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{CALIOP}}={\∫}_0^{40}{\mathrm{\σ}}_a\left(r^{\′}\right){\mathrm{dr}}^{\′}---\left(6\right)$

由此，便得到了532nm通道的气溶胶光学厚度主动观测值τ_CALIOP。

步骤1.2，利用与主动式卫星传感器观测值时空准同步的被动式卫星遥感影像，对研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值进行去云处理；

由于具体实施时，可能会有CALIOP观测得到的部分数据受云影响较为严重，对常见光学传感器遥感监测水体参数没有什么意义，因此需要对CALIOP反演值进行去云处理。具体实施时可以采用以下步骤实现：对准同步的MODIS/Aqua影像进行预处理，检测出MODIS/Aqua影像上受云覆盖较为严重的区域；找出MODIS/Aqua影像云覆盖区域对应的CALIOP反演值，确定阈值；根据确定的阈值，对CALIOP反演值进行去云处理。

步骤1.3，对研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值进行噪声去除处理，所述研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值包括II类水体上空的气溶胶光学厚度主动观测值和低反射地区的气溶胶光学厚度主动观测值；

由于具体实施时，白天的激光雷达数据受太阳背景光等噪声影响较为严重，去云处理后的CALIOP反演值可能还含有较大误差，因此需要对其进行去噪声处理。地表40km以上，基本不存在气溶胶粒子，但由于太阳背景光噪声的影响，CALIOP传感器白天获取的40km以上的削弱后向散射系数并不为零，对该部分数据进行处理，可以实现CALIOP气溶胶光学厚度数据的去噪声处理。由于反演过程中所用的大气气溶胶消光-后向散射系数比S_a是一个经验值，因此去噪处理后的CALIOP气溶胶光学厚度可能还存在一定的误差，常常用低反射率区域上空的气溶胶光学厚度被动观测值对其进行校准处理。

然后，利用主动式卫星遥感气溶胶光学厚度与被动式卫星遥感气溶胶光学厚度的相关关系求解II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据，并计算其辐射影响，最终得到II类水体离水辐亮度，包括以下5个步骤，

步骤2.1，通过被动式卫星传感器获取研究区域的气溶胶光学厚度被动观测值，所述研究区域的气溶胶光学厚度被动观测值包括II类水体上空的气溶胶光学厚度被动观测值和低反射地区的气溶胶光学厚度被动观测值；根据低反射地区的气溶胶光学厚度被动观测值对步骤1.3所得低反射地区的气溶胶光学厚度主动观测值进行校准处理，建立主动式卫星遥感气溶胶光学厚度和被动式卫星遥感气溶胶光学厚度的校准关系式；

MODIS水色遥感大气校正算法是以水色遥感大气校正基本方程为基础的，MODIS水色遥感大气校正基本方程可以表述为

L_t(λ)＝L_r(λ)+L_ma(λ)+T(λ)L_g(λ)+t(λ)L_f(λ)+t(λ)L_w(λ)  (7)

式中，L_t(λ)为MODIS水色传感器接收到的总辐射量；L_r(λ)为来自大气分子的瑞利散射；L_ma(λ)为大气气溶胶散射、瑞利-气溶胶之间的多次散射之和；T(λ)为太阳直射透过率；L_g(λ)为直射太阳光在海洋表面的反射(又称太阳耀斑)；t(λ)为大气漫射透过率；L_f(λ)为白帽反射影响；L_w(λ)为待求离水辐亮度。方程(7)左边L_t(λ)可以直接由MODIS影像DN值通过辐射定标获取；方程(7)右边所有参量中，除L_w(λ)、L_ma(λ)外，方程(7)右边其他各个参数都可以通过数值模拟手段精确计算。在近红外波段离水辐亮度为零的假设条件下，通过以上MODIS水色遥感标准大气校正算法的扩展方案就可以求解出气溶胶光学厚度，即MODIS反演值。此处输出的清洁I类水体上空的被动式传感器MODIS气溶胶光学厚度τ_watercolor，精度较高，可以满足大气校正需求。但此处输出的II类水体上空的被动式传感器MODIS气溶胶光学厚度τ_{watercolor_turbid}由于近红外波段离水辐射信号的干扰，精度不高，不能满足大气校正需求，因此需要修正处理。对于浓密植被区域，被动式传感器MODIS气溶胶光学厚度τ_vegetation是采用暗像元方法求解得到的，其精度也较高，能满足大气校正要求。因此可以用低反射率地区的MODIS反演值对CALIOP反演值进行校准处理以进一步消除CALIOP反演过程中的误差。

CALIOP反演值的水平空间分辨率为333米，而常用MODIS水色影像的空间分辨率为1千米。因此每一个MODIS水色影像像元有三个CALIOP激光雷达点数据与之对应。经研究发现三个中有一个值往往偏高正常值很远，另外两个值的平均值可以在一定程度上能反映气溶胶光学厚度的空间分布，因此可以采用这两个值的平均值τ_{mean_CALIOP}来与低反射率地区的MODIS反演值建立关系，清洁I类水体上空的气溶胶光学厚度记为τ_watercolor；浓密植被区域上空的气溶胶光学厚度记为τ_vegetation。首先选取待研究II类水体附近的“清洁I类水体”或“浓密植被”上空与CALIOP反演值对应的MODIS反演值数据；对照选择的MODIS反演值，剔除最大值，用剩下的两个较小值计算得到平均值τ_{mean_CALIOP}。分析τ_{mean_CALIOP}和τ_watercolor(或τ_vegetation)，用一个线性函数描述两者之间的相关关系：τ_watercolor＝a*τ_{mean_CALIOP}+b或τ_vegetation＝a*τ_{mean_CALIOP}+b    (8)

式中，a和b是回归系数。(8)式即为校准关系式。

本发明实施例采用的校准处理方式可参见附图1：(a)与被动式CALIOP反演值对应的每个MODIS像元如I、III均对应有3个点数据，其中一个异常偏高，如像元I的3号点，像元III的6号点；(b)去掉异常值，如3号和6号点被剔除；(c)求取1、2号点的平均值，4、5号点的平均值，实现校准。

步骤2.2，利用步骤2.1所得校准关系式对II类水体上空的气溶胶光学厚度主动观测值进行校准处理以求得气溶胶光学厚度主动观测值的近似真值；

具体实施时，所述校准关系式即公式(8)。

步骤2.3，对主动观测值的近似真值与相应的II类水体上空的气溶胶光学厚度被动观测值进行相关性分析，建立相关关系式对II类水体上空的气溶胶光学厚度被动观测值进行修正处理，得到II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据；

利用2.2步骤求得的近似真值只是II类水体激光雷达扫描线上点数据对应的MODIS像元上的值，要对其进行空间扩展，才能实现整个II类水体区域的大气校正。因此还需要建立近似真值τ_watercolor ^*与相应的MODIS反演值τ_{MODIS_turbid}之间的关系式：

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{watercolor}}^{*}=c^{*}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{watercolor}\_\mathrm{turbid}}+d---\left(9\right)$

其中，c和d分别为描述τ_{watercolor_turbid}与τ_watercolor ^*之间关系的乘常数、加常数，可以通过两者之间的线性回归运算获得。利用(9)式对步骤2.1所求得的整个II类水体区域的MODIS反演值数据进行处理，就可得到II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据。

步骤2.4，根据II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据计算气溶胶辐射影响；

气溶胶单次散射L_as(λ_i)的计算公式可以表示如下：

$L_{\mathrm{as}}\left({\mathrm{\λ}}_i\right)=\frac{1}{4\mathrm{\π}\cos \mathrm{\θ}}{\mathrm{\ω}}_a\left({\mathrm{\λ}}_i\right){\mathrm{\τ}}_a\left({\mathrm{\λ}}_i\right)F_0\left({\mathrm{\λ}}_i\right)P_0(\mathrm{\θ},{\mathrm{\θ}}_0,{\mathrm{\λ}}_i)---\left(10\right)$

式中，P_a(θ，θ₀，λ_i)＝P_a(θ_-，λ_i)+[r(θ)+r(θ₀)]P_a(θ₊，λ_i)(11)

cosθ_±＝±cosθ₀cosθ-sinθ₀sinθcos(φ-φ₀)    (12)

其中，P_a(θ，θ₀，λ_i)是散射角为α的气溶胶单次散射相函数；ω_a(λ_i)为气溶胶单次散射反照率；F₀为大气层外垂直入射的太阳辐照度；r(θ)是入射角为θ的菲涅耳反射率。θ₀和φ₀分别是太阳天顶角和方位角；与之类似，θ和φ分别是传感器天顶角和方位角。

根据改进的气溶胶光学厚度就可计算得到L_as(λ_i)，且气溶胶辐射L_ma(λ)与L_as(λ)之间存在近似的线性关系：

L_ma(λ)＝K[λ，L_as(λ)]·L_as(λ)                 (13)

根据标准业务化算法中的气溶胶辐射查找表，确定系数K[λ，L_as(λ)]，便可求得L_ma(λ)。

步骤2.5，根据气溶胶辐射影响，实现II类水体离水辐亮度的反演。

根据方程(7)，离水辐亮度L_w(λ_i)可以用下式计算得到：

$L_w\left({\mathrm{\λ}}_i\right)=\frac{L_t\left({\mathrm{\λ}}_i\right)-L_r\left({\mathrm{\λ}}_i\right)-L_{\mathrm{ma}}\left({\mathrm{\λ}}_i\right)-T\left({\mathrm{\λ}}_i\right)L_g\left({\mathrm{\λ}}_i\right)-t\left({\mathrm{\λ}}_i\right)L_f\left({\mathrm{\λ}}_i\right)}{t\left({\mathrm{\λ}}_i\right)}---\left(14\right)$

步骤2.1中已经描述瑞利散射、太阳耀斑、白帽影响可以用数值模拟手段精确计算，因此，利用计算得到的将瑞利散射、太阳耀斑、白帽影响，将步骤2.4中计算得到的气溶胶辐射影响代入方程(14)，就可实现II类水体大气校正。

参见附图2，本发明提供了实施例的大气校正流程以供实施参考：

1、对CALIOP原始数据进行处理以获取CALIOP反演值，并对其进行去云、去噪处理；

2、利用辅助气象参数，对卫星遥感影像进行大气校正预处理，并反演出低反射地区和II类水体上空的MODIS反演值，计算出II类水体区域的瑞利散射、太阳耀斑、白帽影响，得到大气校正初步结果，该大气校正结果中，瑞利散射、太阳耀斑、白帽影响已经去除，但还残留有气溶胶影响，本步骤中所用的辅助气象参数，由美国国家环境预测中心(NCEP)通过美国国家航空航天局(NASA)网站提供；

3、利用去云、去噪处理后的CALIOP反演值，与相应的低反射率地区MODIS反演值，建立校准关系式；

4、利用低反射率地区的校准关系式进行CALIOP气溶胶光学厚度校准处理，求解出II类水体CALIOP气溶胶光学厚度近似真值；

5、利用CALIOP气溶胶光学厚度近似真值，与常用业务化标准算法输出的II类水体气溶胶光学厚度，进行对比分析，建立修正公式，进行气溶胶光学厚度修正处理，得到II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据，并估算气溶胶辐射影响，获取II类水体气溶胶影响估计值，执行大气气溶胶校正处理以消除大气校正初步结果中的气溶胶辐射影响，得到离水辐亮度。

Claims (4)

1.一种II类水体离水辐亮度反演方法，其特征在于：

首先，将II类水体和其附近的低反射率地区作为研究区域，针对研究区域进行初步反演，包括以下3个步骤，

步骤1.1，结合大气模式和激光雷达方程，求解出主动式卫星传感器的大气气溶胶消光系数，并对其进行积分得出研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值；

步骤1.2，利用与主动式卫星传感器观测值时空准同步的被动式卫星遥感影像，对研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值进行去云处理；

步骤1.3，对研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值进行噪声去除处理，所述研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值包括II类水体上空的气溶胶光学厚度主动观测值和低反射率地区的气溶胶光学厚度主动观测值；

然后，利用主动式卫星遥感气溶胶光学厚度与被动式卫星遥感气溶胶光学厚度的相关关系求解II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据，并计气溶胶辐射影响，最终得到II类水体离水辐亮度，具体包括以下5个步骤，

步骤2.1，通过被动式卫星传感器获取研究区域的气溶胶光学厚度被动观测值，所述研究区域的气溶胶光学厚度被动观测值包括II类水体上空的气溶胶光学厚度被动观测值和低反射率地区的气溶胶光学厚度被动观测值；根据低反射率地区的气溶胶光学厚度被动观测值对步骤1.3所得低反射率地区的气溶胶光学厚度主动观测值进行校准处理，建立主动式卫星遥感气溶胶光学厚度和被动式卫星遥感气溶胶光学厚度的校准关系式；

步骤2.2，利用步骤2.1所得校准关系式对II类水体上空的气溶胶光学厚度主动观测值进行校准处理以求得气溶胶光学厚度主动观测值的近似真值；

步骤2.3，对II类水体上空的气溶胶光学厚度主动观测值的近似真值与相应的II类水体上空的气溶胶光学厚度被动观测值进行相关性分析，建立相关关系式对II类水体上空的气溶胶光学厚度被动观测值进行修正处理，得到II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据；

步骤2.4，根据II类水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据计算气溶胶辐射影响；

步骤2.5，根据气溶胶辐射影响，实现II类水体离水辐亮度的反演。

2.根据权利要求1所述的II类水体离水辐亮度反演方法，其特征在于：对于邻近区域有清洁I类水体的近岸浑浊II类水体，将清洁I类水体作为低反射率地区，将近岸浑浊II类水体和清洁I类水体作为研究区域，浑浊II类水体与清洁I类水体的划分利用浑浊水体指数实现；对于内陆浑浊II类水体，将其邻近的浓密植被区域作为低反射率地区，将内陆浑浊II类水体和浓密植被区域作为研究区域。

3.根据权利要求2所述的II类水体离水辐亮度反演方法，其特征在于：所述主动式卫星传感器采用CALIPSO卫星上搭载的CALIOP传感器；所述被动式卫星传感器采用Aqua卫星上搭载的MODIS传感器。

4.根据权利要求3所述的II类水体离水辐亮度反演方法，其特征在于：进行步骤2.1的具体方式为，每一个MODIS像元对应三个CALIOP激光雷达点数据，从三个CALIOP激光雷达点数据中去除异常偏高的点数据，剩下两个点数据取平均值，通过该平均值与相应低反射率地区的气溶胶光学厚度被动观测值建立所述校准关系式。

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