太阳分光光度计的测量数据可以直接用来反演非水汽通道的光学厚度、瑞利散射、气溶胶光学厚度、大气气柱的水汽含量(使用水汽通道936nm处的测量数据)。此外,可以获得550nm处的各种参数,从而在MODTRAN或者6S等软件的辅助下获得水平能见度。 本次测量采用CE318太阳分光光度计,可测量9个波段的光学厚度,分别为1640nm、1020nm、936nm、870nm、670nm、550nm、440nm、380nm和340nm。 在冰沟站观测日期为2008-03-15、2008-03-16、2008-03-17、2008-03-18、2008-03-19、2008-03-21、2008-03-22、2008-03-23、2008-03-24、2008-03-25、2008-03-26、2008-03-27,测量点位置为北纬38°04′1.4″,东经100°13′15.6″,海拔3414.41m。所有测量只在白天进行。 影响CE318数据精度的因素:当地大气压、仪器的定标参数和各个转换因子。(1)数据预处理过程中,大气压采用了与高程有关的经验关系获得,大部分与实际不符,要得到精确的反演结果,需要同步的气象站数据;(2)仪器定标参数误差需要进行野外定标或者仪器室内定标。室外定标:在大气参数稳定情况下,获取大气质量数在3-7之间的测量数据,利用Langly原理进行定标。室内定标:标准光源;(3)在反演水汽通道的气溶胶光学厚度以水汽含量是需要各个转换因子,转换因子都为经验参数,实用性需要进一步验证。 1)原始数据以CE318特有文件格式.k7存储,可用ASTPWin软件打开,同时附带说明文件ReadMe.txt。 2)预处理文件:包括利用原始数据反演获得光学厚度、瑞利散射、气溶胶光学厚度、水平能见度和近地表大气温度,以及参与计算的太阳方位角、天顶角、日地距离修正因子和大气柱质量数。仪器采用采用经典的Langley定标法,在冰沟站没有任何大气影响的情况下跟踪太阳可以接收到的太阳直射能量的电压值进行了定标。 该数据集包含了2个子文件夹和3个数据文档。子文件夹分别为:原始数据和处理后的数据。处理后的数据包括“几何位置与各个通道总的光学厚度”和“各个通道的瑞利散射和气溶胶光学厚度”两小部分。数据文档分别为:数据观测说明;原始数据文档;预处理数据文档。
方莉, 苏高利, 柳钦火
本数据集为盈科绿洲、花寨子荒漠、张掖市、阿柔和扁都口加密观测区测量的红外波谱数据。测量仪器为红外波谱仪102F和BOMAN。 1. 红外波谱仪102F测量 (1)测量原理: 利用红外波谱仪102F测量数据,基于辐射传输方程和TES算法获得比辐射率,理论上可以结合手持式红外温度计、固定自记点温计、热像仪数据获得地物物理温度。 (2)测量地点: 2008-05-27在张掖城区对草地、水泥地进行了测量;2008-05-29在工行度假村测量小麦地、玉米地;2008-06-03在工行度假村观测了水泥地(多角度测量);2008-06-22在盈科绿洲玉米地对裸土、玉米叶进行了测量;2008-06-23在盈科绿洲玉米地测量玉米冠层、小麦冠层;2008-06-24在扁都口试验区测量了油菜地;2008-06-26在临泽草地测了苜蓿、盐碱地、草地,大麦地;2008-06-29在盈科绿洲玉米地测量了小麦地、玉米地;2008-06-30在花寨子荒漠样地2对荒漠裸土、荒漠植被(红砂)进行了测量;2008-07-06在扁都口试验区测了油菜地、草地;2008-07-14在阿柔试验区测量了草地、裸土(多角度观测)。 (3)测量仪器: 北京师范大学红外波谱仪102F,测量波长2-25um的比辐射率;北京师范大学手持式红外温度计,测量地表辐射温度;遥感所镀金板1块,辅助测量大气下行辐射。 (4)测量内容 测量同一地物的比辐射率数据需要测量冷黑体定标文件(*.CBX或者*.CBB)、暖黑体定标文件(*.WBX或者*.WBB)、地物测量文件(*.SAX)、镀金板测量)(大气下行辐射)文件(*.DWX),同时需要保存地物辐亮度文件和比辐射率文件。同时包括地物真实温度和镀金板真实温度。若同一时间段的测量数据缺少冷黑体和暖黑体定标文件,可以使用前后测量的冷黑体和暖黑体文件,但是测量间隔时间不宜超过10min。 (5)数据处理: 红外波谱仪102F通过测量冷黑体和暖黑体进行定标,获得仪器在各个波段的响应函数。 红外波谱仪102F的预处理数据主要是反演获得地表在2-25um波段范围内的地表比辐射率,若数据文件齐全,预处理数据将以Excel文件格式给出两种比辐射率:一种是仪器自身反演的比辐射率;另一种是利用ISSTES(Iterative spectrally smooth temperature-emissivity separation)反演获得的比辐射率。若数据文件不齐全,将只给出其中的一种数值。 原始数据和预处理数据的光谱分辨率为4cm-1。 2. BOMAN测量 BOMAN测量目标物的红外光谱,计算目标发射率,波段范围为2μm-13μm。 (1)测量仪器: 遥感所红外波谱仪BOMAN、遥感所黑体桶、遥感所黑体、北师大黑体。测量对象是:土壤、沙子、草地、玉米、戈壁。 (2)测量方式: 首先将BOMAN预热到工作状态;预估目标温度,将黑体稳定在目标温度左右;用BOMAN测量黑体的红外辐射(测量定标数据),然后改变黑体温度; 用BOMAN测量多组目标的红外辐射;用BOMAN测量金板反射的天空下行辐射(没有金板可直接测量天空53度方向的下行辐射);用BOMAN测量一次黑体的红外辐射。 原始数据为Igm格式,利用黑体对目标物进行定标,利用一个低温和一个高温黑体对目标进行定标,处理软件为FTSW500,结果为Rad辐射值。 (3)测量内容: 具体观测时间和内容:2008-06-30 荒漠观测;2008-07-01 沙漠观测;2008-07-14阿柔加密观测区观测;2008-07-16 取样室内观测,荒漠取样深土、浅土、植被、小石头,盈科2号地取两株玉米,3号地一株玉米、裸土;2008-07-17 临泽试验区观测;2008-07-18 戈壁滩观测。 每次试验观测都有相应的观测记录,包括测量地点、经纬度坐标、时间、相片等。 (4)数据处理: 利用Matlab程序把用BOMAN红外波谱仪测量到的目标物的Rad辐射值文件转换为txt文本文件,数据类型为浮点型。FTSW500为BOMAN红外波谱仪自带软件。
任华忠, 陈玲, 阎广建, 杜永明, 历华, 刘雅妮, 王合顺, 肖青, 周春艳
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