CN110186822B - 一种气溶胶光学厚度遥感反演方法 - Google Patents

一种气溶胶光学厚度遥感反演方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种气溶胶光学厚度遥感反演方法，解决现有方法反演精度低的问题。所述方法，包含：基于高分卫星数据，采用6S辐射传输模型，建立查找表，得到大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率；基于中分辨成像光谱仪地表反射率产品，利用最优反射率技术，构建月尺度下宽幅相机地表反射率库，得到地表反射率；利用辐射传输方程计算得到表观反射率计算值；将表观反射率计算值与基于高分卫星数据计算得到的表观反射率实际值进行数值对比，得到二者差的绝对值最小时的表观反射率计算值为最优表观反射率计算值，并根据所述查找表，查表得到对应的气溶胶光学厚度。本发明可实现对陆地气溶胶光学厚度大范围、精确反演。

Description

一种气溶胶光学厚度遥感反演方法
技术领域
本发明涉及遥感技术领域，尤其涉及一种气溶胶光学厚度遥感反演方法。
背景技术
国产高分一号(GF-1)卫星搭载的四个宽幅相机(WFV)可以有效的对气溶胶进行监测，由于GF-1WFV具有蓝光波段，可以利用在蓝光处较强的大气反射和较弱的地表反射特征去除地表贡献，该算法需要有先验的地表信息，然后再根据卫星信号来反演气溶胶光学厚度。在进行地表信息构建时，传统的方法是采用最小反射率合成技术MRT(MinimumReflectivity Technique)，在合成过程中主要是考虑一定数量不同时间的影像，相同位置像元中寻找最小值作为目标值，但是利用MRT构建的地表反射率时，选择的往往是一定时间内最低的地表反射率，因此在实际中可能会对降低对地表信息的估测。
发明内容
本发明提供一种气溶胶光学厚度遥感反演方法，解决现有方法反演精度低的问题。
本发明实施例指出一种气溶胶光学厚度遥感反演方法，包含以下步骤：基于高分卫星数据，采用6S辐射传输模型，建立查找表，得到大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率，所述查找表中的设定参数包含：太阳天顶角、观测天顶角、太阳与卫星间相对方位角、气溶胶光学厚度；基于中分辨成像光谱仪地表反射率产品，利用最优反射率技术，构建月尺度下宽幅相机地表反射率库，得到地表反射率；根据所述大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率、地表反射率，利用辐射传输方程计算得到表观反射率计算值：
Figure BDA0002057559820000021
其中，
Figure BDA0002057559820000022
ρatm、ρsurf分别为所述表观反射率计算值、大气路径辐射项等效反射率、地表反射率，T为所述大气透过率，s为所述大气下界的半球反射率；将所述表观反射率计算值与基于所述高分卫星数据计算得到的表观反射率实际值进行数值对比，得到二者差的绝对值最小时的表观反射率计算值为最优表观反射率计算值，并根据所述查找表，查表得到对应的气溶胶光学厚度。
优选地，所述基于中分辨成像光谱仪地表反射率产品，利用最优反射率技术，构建月尺度下宽幅相机地表反射率库，得到地表反射率的步骤，进一步包含：采用最优反射率技术，构建月尺度下中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库；根据红蓝波段地表反射率关系，对所述中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率进行转换，得到月尺度下中分辨成像光谱仪蓝光波段地表反射率；根据中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系，对所述月尺度下中分辨成像光谱仪蓝光波段地表反射率进行转换，得到月尺度下宽幅相机蓝波段地表反射率，即所述月尺度下宽幅相机地表反射率。
优选地，所述采用最优反射率技术，构建月尺度下中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库的步骤，进一步包含：对中分辨成像光谱仪地表反射率产品的历史数据进行按月统计，每月提取多景影像，从中选取观测天顶角小于30度的像元；对每个像元由小到大排序，根据预先设定的阈值得到每个月单个像元符合规则的个数为符合个数；根据每个像元的所述符合个数，计算每个像元的地表反射率为：当所述符合个数小于等于1时，所述地表反射率不存在；当所述符合个数等于2时，所述地表反射率为对应的两个像元的均值；当所述符合个数大于2且小于等于N/2-1时，依次滑窗选取3个值作为像元参考值，对所有所述像元参考值求标准差，所述地表反射率为标准差最小的像元参考值的均值，其中N为每月提取的影像的景数。
优选地，得到所述中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系的步骤，进一步包含：利用完整的遥感图像处理平台自带的光谱库，分别根据中分辨成像光谱仪波段响应函数、宽幅相机波段响应函数、地物光谱函数，计算得到中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率为：
Figure BDA0002057559820000031
Figure BDA0002057559820000032
其中，
Figure BDA0002057559820000033
分别为所述中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率，s(λ)为地物光谱函数，Γm(λ)、Γw(λ)分别为所述中分辨成像光谱仪波段响应函数、宽幅相机波段响应函数，λ1、λ2分别为计算波段范围的最小值、最大值；根据所述中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率，拟合得到第一、第二转换系数和所述中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系：
Figure BDA0002057559820000034
其中，
Figure BDA0002057559820000035
分别为所述中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率，A、B分别为所述第一、第二转换系数。
进一步地，所述月尺度下中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库选用250米分辨率MOD09Q1红光波段地表反射率。
优选地，所述基于所述高分卫星数据计算得到的表观反射率实际值的方法，进一步包含：根据所述高分卫星数据中的定标系数，将卫星观测像元转换成表观辐亮度；根据所述表观辐亮度，计算得到所述表观反射率实际值为：
Figure BDA0002057559820000041
其中，ρTOA为所述表观反射率实际值，L为所述表观辐亮度，μs为所述太阳天顶角的余弦值，Es为大气顶层的太阳辐射。
进一步地，所述查找表中，所述太阳天顶角由0-72度，间隔6度的9个数值组成；所述观测天顶角由0-72度，间隔6度的9个数值组成；所述太阳与卫星间相对方位角由0-180度，间隔10度的10个数值组成；所述气溶胶光学厚度为0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、1.7、2.0，所述气溶胶模式采用统一的大陆型气溶胶。
进一步地，所述中分辨成像光谱仪地表反射率产品的历史数据选用2016年-2018年的MODIS地表反射率产品数据。
本发明有益效果包括：本发明提供的气溶胶光学厚度遥感反演方法利用新提出的最优反射率技术(ORT)构建地表反射率，考虑了实际地表变化的影响，利用最小标准差来判定地表反射率，可以有效的提取月尺度的地表信息，避免地表反射率低估，提供稳定的地表反射率库，进而提高气溶胶光学厚度反演精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为一种气溶胶光学厚度遥感反演方法流程实施例；
图2为一种包含宽幅相机地表反射率库构建的气溶胶光学厚度遥感反演方法流程实施例；
图3为一种包含最优反射率技术的气溶胶光学厚度遥感反演方法流程实施例。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
卫星遥感监测作为气溶胶高效、快速及大范围的观测手段，已经受到国内外广泛的关注，国际研究始于20世纪70年代中期，许多国内外学者利用卫星遥感数据进行了大量关于气溶胶光学厚度(AOD)的研究。由于卫星观测同时接收到大气和地表信息，尤其是在较亮地表处地表信息远高于大气信息，因此需要有效的去掉地表反射信息的影响，才可以更精确的反演气溶胶光学厚度。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
图1为一种气溶胶光学厚度遥感反演方法流程实施例，本发明实施例提供一种基于国产高分一号卫星的陆地气溶胶光学厚度遥感反演方法，具体包含以下步骤：
步骤101，基于高分卫星数据，采用6S辐射传输模型，建立查找表，得到大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率，所述查找表中的设定参数包含：太阳天顶角、观测天顶角、太阳与卫星间相对方位角、气溶胶光学厚度。
在步骤101中，需要说明的是，所述6S辐射传输模型中的6S是指SecondSimulation of Satellite Signal in the Solar Spectrum，是遥感技术领域的常用模型，这里不做具体说明。
在步骤101中，所述查找表中的设定参数可根据卫星传感器数据进行设定，例如，所述太阳天顶角由0-72度，间隔6度的9个数值组成；所述观测天顶角由0-72度，间隔6度的9个数值组成；所述太阳与卫星间相对方位角由0-180度，间隔10度的10个数值组成；所述气溶胶光学厚度为0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、1.7、2.0，所述气溶胶模式采用统一的大陆型气溶胶。需要说明的是，所述查找表中的设定参数的数值可以是本发明实施例中的数值，也可以是其他数值，这里不做特别限定。
步骤102，基于中分辨成像光谱仪(MODIS)地表反射率产品，利用最优反射率技术，构建月尺度下宽幅相机(WFV)地表反射率库，得到地表反射率。
步骤103，根据所述大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率、地表反射率，利用辐射传输方程计算得到表观反射率计算值：
Figure BDA0002057559820000061
其中，
Figure BDA0002057559820000062
ρatm、ρsurf分别为所述表观反射率计算值、大气路径辐射项等效反射率、地表反射率，T为所述大气透过率，s为所述大气下界的半球反射率。
在步骤103中，所述大气路径辐射项等效反射率、大气透过率、大气下界的半球反射率，根据所述查找表查找得到，与所述设定参数对应，不同设定参数下的所述大气路径辐射项等效反射率、大气透过率、大气下界的半球反射率数值不同。所述大气路径辐射项等效反射率与所述观测天顶角、太阳天顶角、太阳与卫星间相对方位角有关，所述大气透过率与所述观测天顶角、太阳天顶角有关。
在步骤103中，所述地表反射率与所述查找表中的设定参数对应。
步骤104，将所述表观反射率计算值与基于所述高分卫星数据计算得到的表观反射率实际值进行数值对比，得到二者差的绝对值最小时的表观反射率计算值为最优表观反射率计算值，并根据所述查找表，查表得到对应的气溶胶光学厚度。
在步骤104中，所述最优表观反射率计算值即为最接近所述表观反射率实际值的表观反射率计算值，其对应的气溶胶光学厚度也最接近实际情况。
本发明实施例提供的气溶胶光学厚度遥感反演方法，基于国产高分一号卫星数据，构建月尺度下地表信息，能够有效避免地表反射率低估，提供稳定的地表反射率库，提高反演精度。
图2为一种包含宽幅相机地表反射率库构建的气溶胶光学厚度遥感反演方法流程实施例，本发明实施例提供的气溶胶光学厚度遥感反演方法包含由MODIS传感器地表反射率数据转换为WFV传感器地表反射率数据，具体包含以下步骤：
步骤101，基于高分卫星数据，采用6S辐射传输模型，建立查找表，得到大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率，所述查找表中的设定参数包含：太阳天顶角、观测天顶角、太阳与卫星间相对方位角、气溶胶光学厚度。
步骤102A，采用最优反射率技术，构建月尺度下中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库。
在步骤102A中，所述月尺度下中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库可选用250米分辨率MOD09Q1红光波段地表反射率，MOD09是基于MODIS Level1B得到的2级反射率产品。需要说明的是，所述中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库还可选用其他MODIS数据，这里不做特别限定。
步骤102B，根据红蓝波段地表反射率关系，对所述中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率进行转换，得到月尺度下中分辨成像光谱仪蓝光波段地表反射率。
在步骤102B中，所述红蓝波段地表反射率关系为现有技术，这里不做具体阐述。
步骤102C，根据中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系，对所述月尺度下中分辨成像光谱仪蓝光波段地表反射率进行转换，得到月尺度下宽幅相机蓝波段地表反射率，即所述月尺度下宽幅相机地表反射率。
在步骤102C中，由于所述中分辨成像光谱仪(MODIS)与所述宽幅相机(WFV)为两个不同的传感器，存在光谱差异，因此需要消除传感器间的光谱差异。
步骤103，根据所述大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率、地表反射率，利用辐射传输方程计算得到表观反射率计算值：
Figure BDA0002057559820000081
其中，
Figure BDA0002057559820000082
ρatm、ρsurf分别为所述表观反射率计算值、大气路径辐射项等效反射率、地表反射率，T为所述大气透过率，s为所述大气下界的半球反射率。
步骤104，将所述表观反射率计算值与基于所述高分卫星数据计算得到的表观反射率实际值进行数值对比，得到二者差的绝对值最小时的表观反射率计算值为最优表观反射率计算值，并根据所述查找表，查表得到对应的气溶胶光学厚度。
本发明提供的气溶胶光学厚度遥感反演方法包含MODIS传感器数据到WFV传感器数据的数据转换方法，可以有效的利用现有公开的MODIS数据反演陆地气溶胶光学厚度，增加了方法的通用性。
图3为一种包含最优反射率技术的气溶胶光学厚度遥感反演方法流程实施例，本发明实施例提供的气溶胶光学厚度遥感反演方法包含最优反射率技术，具体包含以下步骤：
步骤101，基于高分卫星数据，采用6S辐射传输模型，建立查找表，得到大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率，所述查找表中的设定参数包含：太阳天顶角、观测天顶角、太阳与卫星间相对方位角、气溶胶光学厚度。
步骤102Aa，对中分辨成像光谱仪地表反射率产品的历史数据进行按月统计，每月提取若干景影像的像元，并从中选取观测天顶角小于30度的像元。
在步骤102Aa，所述中分辨成像光谱仪地表反射率产品的历史数据根据需求选用，例如，选用2016年-2018年的MODIS地表反射率产品数据，也可选用其他年份数据，这里不做特别限定。
步骤102Ab，对每个像元由小到大排序，根据预先设定的阈值得到每个月单个像元符合规则的个数为符合个数。
在步骤102Ab中，所述阈值根据实际需求设定，这里不做特别限定。
步骤102Ac，根据每个像元的所述符合个数，计算每个像元的地表反射率为：当所述符合个数小于等于1时，所述地表反射率不存在；当所述符合个数等于2时，所述地表反射率为对应的两个像元的均值；当所述符合个数大于2且小于等于N/2-1时，依次滑窗选取3个值作为像元参考值，对所有所述像元参考值求标准差，所述地表反射率为标准差最小的像元参考值的均值，其中N为每月提取的景影像的个数。
在步骤102Ac中，根据计算得到每个像元的地表反射率建立所述月尺度下中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库。
步骤102B，根据红蓝波段地表反射率关系，对所述中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率进行转换，得到月尺度下中分辨成像光谱仪蓝光波段地表反射率。
步骤102Ca，利用完整的遥感图像处理平台(The Environment for VisualizingImages，ENVI)自带的光谱库，分别根据中分辨成像光谱仪波段响应函数、宽幅相机波段响应函数、地物光谱函数，计算得到中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率为：
Figure BDA0002057559820000101
Figure BDA0002057559820000102
其中，
Figure BDA0002057559820000103
分别为所述中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率，s(λ)为地物光谱函数，Γm(λ)、Γw(λ)分别为所述中分辨成像光谱仪波段响应函数、宽幅相机波段响应函数，λ1、λ2分别为计算波段范围的最小值、最大值。
在步骤102Ca中，针对不同地物光谱函数计算得到的中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率均不同，可选择一种或几种典型地物光谱进行计算，例如，植被、土壤、建筑物以及道路，这里对典型地物光谱不进行限定。
步骤102Cb，根据所述中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率，拟合得到第一、第二转换系数和所述中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系：
Figure BDA0002057559820000104
其中，
Figure BDA0002057559820000105
分别为所述中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率，A、B分别为所述第一、第二转换系数。
在步骤102Cb中，可选择50种典型地物光谱的光谱曲线，对所述中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系进行拟合。
步骤102C，根据中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系，对所述月尺度下中分辨成像光谱仪蓝光波段地表反射率进行转换，得到月尺度下宽幅相机蓝波段地表反射率，即所述月尺度下宽幅相机地表反射率。
步骤103，根据所述大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率、地表反射率，利用辐射传输方程计算得到表观反射率计算值：
Figure BDA0002057559820000111
其中，
Figure BDA0002057559820000112
ρatm、ρsurf分别为所述表观反射率计算值、大气路径辐射项等效反射率、地表反射率，T为所述大气透过率，s为所述大气下界的半球反射率。
步骤104A，根据所述高分卫星数据中的定标系数，将卫星观测像元转换成表观辐亮度。
在步骤104A中，所述定标系数可以从中国资源卫星应用中心获得，下表1为高分卫星一号(GF-1)WFV 2017年定标系数。由下表可知，GF-1卫星通道号1、WFV号1的定标系数为0.2165，同理可知其他通道、WFV序号的定标系数，这里不做具体阐述。
表1 GF-1卫星WFV 2017年度定标系数
Figure BDA0002057559820000113
在步骤104A中，所述将卫星观测像元转换成表观辐亮度的方法为现有技术，这里不做具体说明。
步骤104B，根据所述表观辐亮度，计算得到所述表观反射率实际值为：
Figure BDA0002057559820000121
其中，ρTOA为所述表观反射率实际值，L为所述表观辐亮度，μs为所述太阳天顶角的余弦值，Es为大气顶层的太阳辐射。
在步骤104B中，所述大气顶层的太阳辐射可从中国资源卫星应用中心获得，如下表2所示，表2为高分卫星1号WFV各通道的大气顶层的太阳辐射，例如，第一通道WFV1的大气顶层的太阳辐射数值为1968.66，其他通道、其他序号WFV的数据同理可证，这里不做具体阐述。
表2 GF-1WFV每个相机各通道的大气顶层的太阳辐照度
Band1 Band 2 Band 3 Band 4
WFV1 1968.66 1849.43 1570.88 1078.97
WFV2 1955.02 1847.56 1568.89 1087.96
WFV3 1956.54 1840.78 1540.95 1083.98
WFV4 1968.12 1841.69 1540.30 1069.53
步骤104，将所述表观反射率计算值与基于所述高分卫星数据计算得到的表观反射率实际值进行数值对比，得到二者差的绝对值最小时的表观反射率计算值为最优表观反射率计算值，并根据所述查找表，查表得到对应的气溶胶光学厚度。
在步骤104中，不同气溶胶光学厚度下的表观反射率均不同，求得最优表观反射率计算值对应的气溶胶光学厚度为最接近真实数值的气溶胶光学厚度。
本发明实施例提供的气溶胶光学厚度遥感反演方法，在提取地表反射率时，考虑了实际地表变化的影响，采用最优反射率技术，有效避免了地表反射率低估，提供稳定的地表反射率库；另外，为得到准确的WFV地表反射率数据，对MODIS传感器数据进行了校正，增加了气溶胶光学厚度反演精度。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种气溶胶光学厚度遥感反演方法，其特征在于，包含以下步骤：
基于高分卫星数据，采用6S辐射传输模型，建立查找表，得到大气路径辐射项等效反射率、大气下界的半球反射率、大气透过率，所述查找表中的设定参数包含：太阳天顶角、观测天顶角、太阳与卫星间相对方位角、气溶胶光学厚度；
基于中分辨成像光谱仪地表反射率产品，利用最优反射率技术，构建月尺度下中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库，再构建月尺度下宽幅相机地表反射率库，得到地表反射率；
根据所述大气路径辐射项等效反射率，、大气下界的半球反射率、大气透过率、地表反射率，利用辐射传输方程计算得到表观反射率计算值：
Figure FDA0002451432960000011
其中，ρ* TOA、ρatm、ρsurf分别为所述表观反射率计算值、大气路径辐射项等效反射率、地表反射率，T为所述大气透过率，s为所述大气下界的半球反射率；
将所述表观反射率计算值与基于所述高分卫星数据计算得到的表观反射率实际值进行数值对比，得到二者差的绝对值最小时的表观反射率计算值为最优表观反射率计算值，并根据所述查找表，查表得到对应的气溶胶光学厚度；
所述利用最优反射率技术，构建月尺度下中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库的步骤，进一步包含：
对中分辨成像光谱仪地表反射率产品的历史数据进行按月统计，每月提取多景影像，从中选取观测天顶角小于30度的像元；
对每个像元由小到大排序，根据预先设定的阈值得到每个月单个像元符合规则的个数为符合个数；
根据每个像元的所述符合个数，计算每个像元的地表反射率为：
当所述符合个数小于等于1时，所述地表反射率不存在；
当所述符合个数等于2时，所述地表反射率为对应的两个像元的均值；
当所述符合个数大于2且小于等于N/2-1时，依次滑窗选取3个值作为像元参考值，对所有所述像元参考值求标准差，所述地表反射率为标准差最小的像元参考值的均值，其中N为每月提取的影像的景数。
2.如权利要求1所述的气溶胶光学厚度遥感反演方法，其特征在于，所述构建月尺度下宽幅相机地表反射率库，得到地表反射率的步骤，进一步包含：
根据红蓝波段地表反射率关系，对所述中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率进行转换，得到月尺度下中分辨成像光谱仪蓝光波段地表反射率；
根据中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系，对所述月尺度下中分辨成像光谱仪蓝光波段地表反射率进行转换，得到月尺度下宽幅相机蓝波段地表反射率，即所述月尺度下宽幅相机地表反射率。
3.如权利要求2所述的气溶胶光学厚度遥感反演方法，其特征在于，得到所述中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系的步骤，进一步包含：
利用完整的遥感图像处理平台自带的光谱库，分别根据中分辨成像光谱仪波段响应函数、宽幅相机波段响应函数、地物光谱函数，计算得到中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率为：
Figure FDA0002451432960000031
Figure FDA0002451432960000032
其中，
Figure FDA0002451432960000033
分别为所述中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率，s(λ)为地物光谱函数，Γm(λ)、Γw(λ)分别为所述中分辨成像光谱仪波段响应函数、宽幅相机波段响应函数，λ1、λ2分别为计算波段范围的最小值、最大值；
根据所述中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率，拟合得到第一、第二转换系数和所述中分辨成像光谱仪与宽幅相机蓝光波段数据转换关系：
Figure FDA0002451432960000034
其中，
Figure FDA0002451432960000035
分别为所述中分辨成像光谱仪真实反射率、宽幅相机真实反射率，A、B分别为所述第一、第二转换系数。
4.如权利要求2所述的气溶胶光学厚度遥感反演方法，其特征在于，所述月尺度下中分辨成像光谱仪红光波段地表反射率库选用250米分辨率MOD09Q1红光波段地表反射率。
5.如权利要求1～2任一项所述的气溶胶光学厚度遥感反演方法，其特征在于，所述基于所述高分卫星数据计算得到的表观反射率实际值的方法，进一步包含：
根据所述高分卫星数据中的定标系数，将卫星观测像元转换成表观辐亮度；
根据所述表观辐亮度，计算得到所述表观反射率实际值为：
Figure FDA0002451432960000041
其中，ρTOA为所述表观反射率实际值，L为所述表观辐亮度，μs为所述太阳天顶角的余弦值，Es为大气顶层的太阳辐射。
6.如权利要求1～2任一项所述的气溶胶光学厚度遥感反演方法，其特征在于，所述查找表中，所述太阳天顶角由0-72度，间隔6度的9个数值组成；所述观测天顶角由0-72度，间隔6度的9个数值组成；所述太阳与卫星间相对方位角由0-180度，间隔10度的10个数值组成；所述气溶胶光学厚度为0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、1.7、2.0，所述气溶胶模式采用统一的大陆型气溶胶。
7.如权利要求2所述的气溶胶光学厚度遥感反演方法，其特征在于，所述中分辨成像光谱仪地表反射率产品的历史数据选用2016年-2018年的MODIS地表反射率产品数据。
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