基于MODIS數(shù)據(jù)氣溶膠反演建模與網(wǎng)格計算中間件研究.pdf

1、利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)遙感陸地氣溶膠一直是國際上研究的難點(diǎn)與熱點(diǎn)。目前國際上常用的氣溶膠反演算法需要假定氣溶膠類型或利用其他統(tǒng)計關(guān)系事先估計出地表反射率模型等參數(shù)，因此，對反演結(jié)果的精度存在極大影響。利用新一代傳感器MODIS(中分辨率成像光譜儀)數(shù)據(jù)，DDV算法反演陸地氣溶膠的分布以及性質(zhì)已經(jīng)取得了較好的效果。然而，該算法只適用于諸如水體、濃密植被等較低地表反射率區(qū)域，大大限制了該算法的實際應(yīng)用范圍，尤其是無法應(yīng)用于城市等亮地表區(qū)域氣溶膠的遙感

2、反演。 本文中研究致力于解決的關(guān)鍵問題為無須上述假設(shè)或利用其他統(tǒng)計關(guān)系事先估計出地表反照率，而將地表真實反照率作為反演目標(biāo)變量之一。使陸地氣溶膠的反演，不再受地表反射類型的限制，對于較高反射率的地表依然有效，解決目前國際上高反射率下墊面氣溶膠反演無效的難題，擴(kuò)大氣溶膠反演算法的適用范圍。提高陸地氣溶膠尤其是城市等亮地表下墊面區(qū)域的反演精度。 本文中提出了基于利用TERRA和AQUA雙星MODIS數(shù)據(jù)的協(xié)同反演模型算法，用

3、以反演陸地氣溶膠的光學(xué)厚度等信息。該算法實現(xiàn)了地表反射率與氣溶膠光學(xué)厚度的同時反演，可應(yīng)用于各種地表反射率類型，包括城市等亮地表區(qū)域。以北京以及周邊地區(qū)為示范區(qū)，進(jìn)行了初步的反演應(yīng)用研究，并通過與國際AERONET的地面觀測數(shù)據(jù)對比進(jìn)行了初步的反演驗證，結(jié)果表明，該算法具有較高的精度，進(jìn)一步的驗證工作還在繼續(xù)。 另外，本文中將探索國際上最新的科學(xué)計算技術(shù)-網(wǎng)格計算在氣溶膠遙感中的示范性應(yīng)用，開發(fā)了基于網(wǎng)格計算平臺的高通量遙感信息

4、處理網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)內(nèi)的氣溶膠反演(GCP-ARS)中間件，實現(xiàn)了典型的氣溶膠遙感反演算法在網(wǎng)格計算平臺下的并行及應(yīng)用，用以解決氣溶膠反演的計算量大，耗時長，獲得反演結(jié)果的時效性差等問題，進(jìn)而實現(xiàn)氣溶膠的快速遙感反演。 通過實際的應(yīng)用GCP-ARS反演氣溶膠的試驗，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格計算平臺下氣溶膠反演計算效率有了明顯的提高，并且當(dāng)可用計算資源節(jié)點(diǎn)數(shù)與任務(wù)分割數(shù)目相近時，效率提高值趨于最大。試驗數(shù)據(jù)表明，網(wǎng)格計算技術(shù)在氣溶膠遙感領(lǐng)域的應(yīng)用具有廣闊