基于MODIS數(shù)據(jù)氣溶膠反演建模與網(wǎng)格計(jì)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(guó)際上研究的難點(diǎn)與熱點(diǎn)。目前國(guó)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(jì)關(guān)系事先估計(jì)出地表反射率模型等參數(shù)，因此，對(duì)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(shí)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(jì)關(guān)系事先估計(jì)出地表反照率，而將地表真實(shí)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(duì)于較高反射率的地表依然有效，解決目前國(guó)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(shí)現(xiàn)了地表反射率與氣溶膠光學(xué)厚度的同時(shí)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(guó)際AERONET的地面觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比進(jìn)行了初步的反演驗(yàn)證，結(jié)果表明，該算法具有較高的精度，進(jìn)一步的驗(yàn)證工作還在繼續(xù)。 另外，本文中將探索國(guó)際上最新的科學(xué)計(jì)算技術(shù)-網(wǎng)格計(jì)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(jì)算平臺(tái)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(shí)現(xiàn)了典型的氣溶膠遙感反演算法在網(wǎng)格計(jì)算平臺(tái)下的并行及應(yīng)用，用以解決氣溶膠反演的計(jì)算量大，耗時(shí)長(zhǎng)，獲得反演結(jié)果的時(shí)效性差等問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣溶膠的快速遙感反演。 通過實(shí)際的應(yīng)用GCP-ARS反演氣溶膠的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格計(jì)算平臺(tái)下氣溶膠反演計(jì)算效率有了明顯的提高，并且當(dāng)可用計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)數(shù)與任務(wù)分割數(shù)目相近時(shí)，效率提高值趨于最大。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在氣溶膠遙感領(lǐng)域的應(yīng)用具有廣闊