• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    基于SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)的月球輻照度模型分析*

    2019-09-18 08:36:36曾祥釗唐伶俐
    關(guān)鍵詞:月盈月相輻照度

    曾祥釗,唐伶俐

    (1 中國科學(xué)院光電研究院 中國科學(xué)院定量遙感信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100094; 2 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)

    自從20世紀(jì)70年代第一顆陸地衛(wèi)星成功發(fā)射以來,國外空間大國一直致力于在軌輻射定標(biāo)的研究,發(fā)展了星上定標(biāo)、場地替代定標(biāo)、交叉定標(biāo)等方法,形成以星上定標(biāo)為主,多種定標(biāo)手段交叉使用的發(fā)展態(tài)勢(shì)。然而,星上定標(biāo)器容易受到太空污染及電子器件退化等問題的干擾而導(dǎo)致性能衰退;場地替代定標(biāo)受尺度效應(yīng)和大氣干擾的影響,定標(biāo)精度受限[1-2];交叉定標(biāo)受參考衛(wèi)星定標(biāo)精度的影響,并且對(duì)觀測(cè)條件要求苛刻,多作為驗(yàn)證手段[2]。

    月球作為宇宙中長期穩(wěn)定存在的自然天體,沒有大氣和液體的流動(dòng)侵蝕,其表面穩(wěn)定性非常高,用它來做定標(biāo)源有望避免復(fù)雜的大氣干擾,因此21世紀(jì)初,國際上出現(xiàn)新的星上定標(biāo)手段——月球定標(biāo),并引起國際空間研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。為滿足可見光遙感載荷在軌輻射定標(biāo)需求,需準(zhǔn)確獲取月球反射特性,但由于月球表面的反射率無法直接測(cè)量,因而需要基于地基或天基對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建太陽反射譜段的月球輻射模型,且模型的精度直接決定著月球定標(biāo)的精度。目前,國際上已建立以ROLO[3]和MT2009[4]為代表的月球輻照度模型,并應(yīng)用于傳感器在軌輻射特性的長期監(jiān)視。為進(jìn)一步提高月球定標(biāo)的精度,全球空基交叉定標(biāo)系統(tǒng)(global space-based inter-calibration system, GSICS)和全球?qū)Φ赜^測(cè)委員會(huì)(Committee on Earth Observation Satellites, CEOS)下屬的紅外與可見光傳感器專業(yè)技術(shù)組(Infrared Visible and Optical Sensors, IVOS)聯(lián)合成立月球定標(biāo)工作組,旨在通過成員間共享月球影像數(shù)據(jù)(GSICS lunar observation dataset, GLOD),在ROLO模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建更精準(zhǔn)的月球輻照度模型(GSICS implementation of the ROLO model, GIRO)作為月球定標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)[5]。國家衛(wèi)星氣象中心開展地基對(duì)月觀測(cè)以驗(yàn)證ROLO月球輻照度模型,并基于地基對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)ROLO和MT2009月球輻照度模型進(jìn)行比較和分析[6]。然而由于地基觀測(cè)受大氣干擾,大氣糾正誤差會(huì)直接影響測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。因此,本文基于SeaWiFS天基對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)ROLO和MT2009月球輻照度模型進(jìn)行分析和驗(yàn)證,為進(jìn)一步優(yōu)化月球輻照度模型提供借鑒。

    1 月球輻照度的影響因子

    構(gòu)建月球輻照度模型需要考慮多種因素的影響,由于觀測(cè)幾何決定實(shí)際觀測(cè)到的月面,月表反射率分布和月表地形起伏(統(tǒng)稱月表非均勻性)決定月面反射特性,因此對(duì)月觀測(cè)幾何和月表非均勻性是影響月球輻照度的主要因素。其中,對(duì)月觀測(cè)幾何包括月球相角、太陽入射方向和衛(wèi)星觀測(cè)方向;月表非均勻性受月壤的礦物成分、物理結(jié)構(gòu)以及月表地形的影響。令月表面元C的二項(xiàng)反射率分布函數(shù)為r(θi,φi;θr,φr),其中(θi,φi)和(θr,φr)分別為面元C的入射方向和反射方向的球面坐標(biāo)表示。令太陽光照射到月表時(shí)的輻照度為F,對(duì)于面元C,其接收到的輻照度為Fcosθi。對(duì)位于(θr,φr)方向的觀察者,面元C反射的輻照度為r(θi,φi;θr,φr)FcosθidS/d2,其中d為地月平均距離。假設(shè)黃道平面和白道平面共面,地球繞太陽、月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道偏心率為0,不考慮月面的地形起伏,觀測(cè)幾何如圖1所示。

    圖1 對(duì)月觀測(cè)幾何Fig.1 Observation geometry

    (1)

    式中:R為月球半徑。令r(θi,φi;θr,φr)為常數(shù)γ,剔除陰影面后計(jì)算輻照度,并對(duì)輻照度歸一化,得到不同月相下描述月球輻照度變化率的月相函數(shù),如下

    (2)

    (3)

    其中式(2)對(duì)應(yīng)α>0,即月虧階段;式(3)對(duì)應(yīng)α<0,即月盈階段。由式(2)和式(3),可以繪制出理想條件下歸一化輻照度隨月球相角的變化,如圖2所示。

    圖2 理想月面的月相函數(shù)Fig.2 Lunar phase function under ideal condition

    由圖2可知,在上述理想條件下,月相函數(shù)在月盈和月虧階段是完全對(duì)稱的,并且僅與月球相角相關(guān)。在不同月相下模擬理想的月球圓盤,模擬結(jié)果如圖3所示。第1行月球影像對(duì)應(yīng)月盈階段,月球相角由左向右分別為0°、-45°、-90°和-135°;第2行月球影像對(duì)應(yīng)月虧階段,月球相角由左向右分別為0°、45°、90°和135°。由圖3可知,隨著月球相角絕對(duì)值的增加,月球的陰影面積逐漸增加,輻照度逐漸降低。

    圖3 理想月面隨月球相角的變化Fig.3 Lunar surface change with the lunar phase angle under ideal condition

    然而,上述推導(dǎo)做了很多簡化。首先,由于月壤礦物成分和物理結(jié)構(gòu)的不同,不同區(qū)域的反射率也不同。用雙向反射率(r)模型描述月面上任意一個(gè)面元Ci的反射特性,設(shè)Ci的雙向反射率為rCi。按照反射率性質(zhì)可以對(duì)月表進(jìn)行分類,分類結(jié)果可表示為{LS1,LS2, …,LSi,…,LSn},令每一類的雙向反射率為ri,因此屬于LSi類的月表面元可以如下表示

    {Ci∈LSi|min(|rCi-ri|)}.

    (4)

    仍然假設(shè)月表的反射特性服從朗伯反射,將式(4)得到的分類結(jié)果代入式(1)可知,輻照度不僅與月球相角相關(guān),還與入射方向和觀測(cè)方向相關(guān)。其次,月面存在高低不平的地形起伏,面元的法向量并不是面元到球心的連線,改變式(1)中的θi和θr,對(duì)最終積分的結(jié)果產(chǎn)生影響。并且,由于地形間的相互遮擋和光波的干涉效應(yīng),當(dāng)太陽入射方向和衛(wèi)星觀測(cè)方向的夾角小于5°時(shí)輻照度會(huì)出現(xiàn)明顯的非線性陡增,將此現(xiàn)象稱作反沖效應(yīng)[4]。最后,雖然從直觀的視覺效果上,在地球上看到的月面是相同的,然而實(shí)際上月球并不是始終以相同的月面朝向地球,會(huì)在經(jīng)度方向有±7.75°的偏移,緯度方向有±6.68°的偏移,使不同月相周期內(nèi)相同月球相角下觀測(cè)到的月球輻照度值存在細(xì)微的差異。因此,考慮月面反射率分布和月表地形起伏后,月球輻照度與太陽入射方向、觀測(cè)方向和月球相角這3個(gè)變量相關(guān)。

    2 SeaWiFS天基對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)處理

    SeaWiFS傳感器是SeaStar衛(wèi)星上唯一的載荷,它于1997年9月18日開始在軌運(yùn)行,2010年11月11日停止數(shù)據(jù)收集任務(wù),服役長達(dá)13年。其軌道高度為705 km,軌道傾角為98.2°,是太陽同步軌道衛(wèi)星。SeaWiFS傳感器是專為進(jìn)行海洋光學(xué)遙感而發(fā)射的,適合暗目標(biāo)的觀測(cè)。其定標(biāo)穩(wěn)定性好(< 0.13%),定標(biāo)精度高(1%~2%)[7]。在13年服役期間,SeaWiFS傳感器在7°、27°以及40°~55°高相角附近對(duì)月球進(jìn)行成像,月球相角覆蓋范圍廣,因此選擇SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)有月球輻照度模型進(jìn)行分析。由于SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理需要考慮觀測(cè)距離和過采樣效應(yīng)等因素的影響,這些影響因子與對(duì)月觀測(cè)幾何密切相關(guān),因此本節(jié)首先介紹對(duì)月觀測(cè)幾何的計(jì)算。

    2.1 對(duì)月觀測(cè)幾何的計(jì)算

    論文參考DE421星歷表,獲得月球、太陽在地球J2000.0坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值,進(jìn)而計(jì)算衛(wèi)星的對(duì)月觀測(cè)幾何。DE421星歷表是由美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(Jet Propulsion Laboratory, JPL)發(fā)布用以描述太陽系主要天體位置、速度、加速度的模型,給出1600—2200年太陽、大行星和月亮的位置速度,以及地球章動(dòng)和月球天平動(dòng)的數(shù)據(jù)[8]。根據(jù)觀測(cè)時(shí)間由DE421星歷表得出月球和太陽在地球J2000.0坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值。由此坐標(biāo)值可以計(jì)算出地月向量和日月向量,進(jìn)而得出地月距離、日月距離、月球相角、太陽入射方向和衛(wèi)星觀測(cè)方向,部分計(jì)算結(jié)果如表1所示。

    表1 SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)幾何計(jì)算結(jié)果Table 1 Partial results of SeaWiFS lunar observations

    2.2 SeaWiFS月球影像輻照度提取

    在提取月球輻照度時(shí),以每條掃描線為單位,設(shè)定最大輻亮度的5%為閾值,所有高于此閾值的像素點(diǎn)都為月球,采用下式計(jì)算月球輻照度:

    (5)

    式中:Ω為單個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的立體角,Li為單個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輻亮度,I為月球輻照度。

    由于輻照度與觀測(cè)距離相關(guān),利用式(6)和式(7)對(duì)月球輻照度進(jìn)行日-月-地距離修正,將觀測(cè)得到的月球輻照度修正到標(biāo)準(zhǔn)距離上[9]:

    (6)

    (7)

    式中:DS-M和DV-M分別為日地距離和星月距離;Dnorm為地月平均距離,為384 400 km;1AU為地日平均距離,為149 600 000 km;Ik為距離糾正后的輻照度。

    此外,由于衛(wèi)星的掃描速度低于SeaWiFS傳感器的采樣速度,導(dǎo)致SeaWiFS月球影像會(huì)在垂直方向上出現(xiàn)拉伸現(xiàn)象,即過采樣效應(yīng),從而使得提取的月球輻照度高于實(shí)際值。本文采用式(8)計(jì)算過采樣糾正系數(shù)以對(duì)提取的輻照度值進(jìn)行過采樣糾正[10]:

    (8)

    式中:Ynorm為平均星月距離上對(duì)應(yīng)的月球影像在行方向的尺寸;Yelon是實(shí)際的月球影像在行方向的尺寸,經(jīng)過采樣糾正后的月球輻照度I′如下

    (9)

    2.3 月相函數(shù)

    由于SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)的月相角分布范圍廣,本文采用多項(xiàng)式對(duì)SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。其中,月虧階段采用4階多項(xiàng)式建模,月盈階段采用3階多項(xiàng)式建模,分別如下所示:

    lwaning=p5x5+p4x4+p3x3+p2x2+p1,

    (10)

    lwaxing=p4x4+p3x3+p2x2+p1.

    (11)

    式中:x代表月球相角,lwaning為月虧階段的歸一化輻照度,lwaxing為月盈階段的歸一化輻照度,p1、p2、p3、p4和p5為擬合系數(shù)(見表2)。

    表2 由SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取的月相函數(shù)Table 2 The lunar phase function derived from the SeaWiFS data

    以SeaWiFS傳感器865 nm波段為例,對(duì)月盈、月虧及理想月面的月相函數(shù)進(jìn)行比較,結(jié)果如圖4所示。

    圖4 月相函數(shù)對(duì)比Fig.4 Comparison among lunar phase functions

    由圖4可看出,基于SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建的月相函數(shù)在月盈階段的輻照度高于月虧階段,這個(gè)趨勢(shì)也可以在另外7個(gè)波段上觀察到,這與8個(gè)波段下的月表非均勻性相關(guān);此外,與基于SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建的月相函數(shù)相比,理想月面的歸一化輻照度明顯更高,曲線的斜率變化也更平緩,在20°月相角時(shí)輻照度為峰值時(shí)(0°月相角)的95%,在50°月相角時(shí)僅下降到峰值時(shí)輻照度的70%。而基于SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建的月相函數(shù)隨著月球相角的增加,其歸一化輻照度下降速度更快,在20°月相角時(shí)輻照度就已經(jīng)下降到峰值時(shí)的48%,當(dāng)達(dá)到50°月相角時(shí),輻照度為峰值時(shí)的30%,說明月球輻照度隨月球相角變化明顯,并且月相角在0°~20°時(shí)尤為明顯。由于當(dāng)月相角為180°時(shí),太陽光照射到月球的背面,此時(shí)月球輻照度為0,因此,在50°月相角變化到180°時(shí),月球輻照度僅下降30%。

    3 月球輻照度模型分析

    月球輻照度模型以不同的對(duì)月觀測(cè)幾何為輸入,模擬出不同波段的月球輻照度或反照率。目前月球輻照度模型的構(gòu)建思路都是以大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合經(jīng)驗(yàn)解析函數(shù),例如ROLO和MT2009月球輻照度模型。

    3.1 ROLO模型

    美國地質(zhì)調(diào)查局的Kieffer和Stone[3]利用地基自動(dòng)月球觀測(cè)臺(tái)在1997—2003年期間進(jìn)行地基月球觀測(cè),獲得構(gòu)建月球輻照度模型長時(shí)間序列對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù),并在綜合考慮月相、地形分布、反沖效應(yīng)和天平動(dòng)4個(gè)影響因子的基礎(chǔ)上,利用地基對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)解析模型進(jìn)行3次擬合,提出月球反照率的解析表達(dá)式,即ROLO模型:

    (12)

    式中:g代表月球相角,θ和φ分別代表觀察者在月球坐標(biāo)系下的緯度和經(jīng)度,Φ代表太陽在月球坐標(biāo)系下的經(jīng)度;ai多項(xiàng)式代表月球有效反照率隨月球相角變化的函數(shù),bi多項(xiàng)式代表月表不同地形反射特性的校正項(xiàng),ci多項(xiàng)式代表考慮天平動(dòng)影響實(shí)際觀測(cè)的月表,di多項(xiàng)式代表在5°相角內(nèi)陡增的反沖效應(yīng),最后一項(xiàng)三角函數(shù)項(xiàng)代表與月表地形分布相關(guān)的擬合殘差。

    ROLO模型32個(gè)波段的平均擬合殘差低于1%,絕對(duì)不確定度約為5%~10%,波段范圍為0.35~2.45 μm[3]。利用ROLO模型計(jì)算得到月球輻照度公式

    (13)

    式中:ΩM為月球的立體角,Ek為波段k的太陽輻照度,Ik為波段k的月亮輻照度。

    ROLO月球輻照度模型是目前影響因子考慮最全面的模型,因此本文利用ROLO模型分別對(duì)月球相角、地形分布、反沖效應(yīng)和天平動(dòng)對(duì)輻照度的影響進(jìn)行敏感性分析,模擬2000年1月1日至2000年12月31日的對(duì)月觀測(cè)幾何,并利用式(12)和式(13)計(jì)算月球相角、地形分布、反沖效應(yīng)和天平動(dòng)對(duì)ROLO模型32個(gè)波段下模擬的月球輻照度的影響,分析結(jié)果如表3所示。

    由表3可知,月球相角對(duì)輻照度的影響最大,為57.91%~72.09%,地形分布、反沖效應(yīng)和天平動(dòng)對(duì)輻照度的影響依次降低,分別為2.13%~6.22%、1.53%~4.70%和0.76%~0.78%。在第2節(jié)中介紹過,理想情況下,月球輻照度僅與月球相角相關(guān),由表3可知,月表地形分布是提高月球輻照度模型精度的關(guān)鍵。由于月球的反沖效應(yīng)在5°月球相角下出現(xiàn)[4],因此對(duì)輻照度的影響有限。由表3可知,輻照度對(duì)反沖效應(yīng)的敏感性與波長沒有關(guān)系,說明ROLO模型只考慮了陰影遮擋引起的反沖效應(yīng),對(duì)相干背向散射導(dǎo)致的反沖效應(yīng)并沒有考慮,這與Buratti等[11]對(duì)反沖效應(yīng)的解釋一致。天平動(dòng)對(duì)輻照度的影響很小,僅為0.76%~0.78%,因此可以考慮將地形分布和天平動(dòng)這兩個(gè)影響因子合并,統(tǒng)稱為與月表非均勻性相關(guān)的影響因子。利用ROLO模型模擬SeaWiFS傳感器對(duì)月觀測(cè)輻照度,如圖5所示。

    表3 ROLO模型的敏感性分析Table 3 Sensitive analysis of ROLO model

    圖5 ROLO模型月球輻照度模擬值Fig.5 Lunar irradiance simulated using ROLO

    將模擬值與本文提取的SeaWiFS月球輻照度觀測(cè)值進(jìn)行比較,分別計(jì)算得到SeaWiFS傳感器8個(gè)波段上所有月相條件下二者的相對(duì)偏差和方差,如表4所示。從表中可以看出ROLO模型在可見光和近紅外譜段與SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)輻照度實(shí)測(cè)值的相對(duì)偏差在(-1.16%±2.94%)~(10.44%±3.71%)之間。由相對(duì)偏差和方差計(jì)算結(jié)果可知,ROLO模型在412、443和865 nm這3個(gè)波段下與SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)的一致性最好,而在510、555和765 nm這3個(gè)波段與SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)的一致性較差。

    表4 ROLO模型同SeaWiFS月球數(shù)據(jù)的比較Table 4 Comparison between ROLO and SeaWiFS lunar observations

    3.2 MT2009模型

    為了利用可見光紅外成像輻射儀(visible infrared imaging radiometer,VIIRS)傳感器的晝夜波段(day/night band,DNB)開展夜間遙感應(yīng)用,美國大氣合作研究所的Miller和美國科學(xué)應(yīng)用國際公司的Turner于2009年提出一種半經(jīng)驗(yàn)高光譜月球輻照度模型(MT2009)[4],其波段范圍在0.20~2.80 μm。MT2009月球輻照度模型參考過去數(shù)十年天文學(xué)家及宇航員測(cè)量的對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù),構(gòu)建了月球反照率的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?,如?/p>

    (14)

    式中:A0(λ)為不同波長λ下的幾何反照率,表示月球相角為0°時(shí)實(shí)際月球圓盤反射的輻照度與相同觀測(cè)幾何下朗伯特性的月球圓盤反射的輻照度的比值,它是基于多種數(shù)據(jù)源[12-14]得到的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式;ci為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

    將太陽輻射作為入射輻照度,對(duì)其進(jìn)行距離修正,利用月球反照率模型,計(jì)算出月球的出射輻照度

    (15)

    式中:Ωm代表在地月距離為Rme時(shí)全月面圓盤對(duì)應(yīng)的立體角;Lm代表月球反射的輻亮度;E0為太陽常數(shù);Rsm為日月距離,代表地日平均距離;rm為月球圓盤半徑;rd為地球平均半徑。f(θp,λ)為月相函數(shù),其經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式為

    f(θp,λ)=10-0.4[a(θp)-b(θp)λ].

    (16)

    式中:波長λ的單位為μm;a和b為月球亮度隨波長和相角變化的擬合系數(shù),由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)獲得[15]。

    MT2009模型只考慮了觀測(cè)相角對(duì)輻照度的影響,沒有考慮月表地形起伏和天平動(dòng)的影響,導(dǎo)致其在月盈和月虧階段的輻照度相角曲線是對(duì)稱的,與實(shí)際情況不符。另外,由于對(duì)反沖效應(yīng)的解釋存在爭議,MT2009模型沒有考慮反沖效應(yīng)的影響[4]。利用MT2009模型模擬SeaWiFS傳感器對(duì)月觀測(cè)輻照度,如圖6所示。

    圖6 MT2009模型月球輻照度模擬值Fig.6 Lunar irradiance simulated using MT2009

    將模擬值與本文提取的SeaWiFS月球輻照度觀測(cè)值進(jìn)行比較,分別計(jì)算得到SeaWiFS傳感器8個(gè)波段上所有月相條件下二者的相對(duì)偏差和方差,如表5所示。

    表5 MT2009模型同SeaWiFS月球數(shù)據(jù)的比較Table 5 Comparison between MT2009 and SeaWiFS lunar observations

    由表5可以看出MT2009模型在可見光和近紅外譜段同SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)輻照度的平均相對(duì)偏差在(-1.94%±2.64%)~(9.83%±3.37%)之間。由相對(duì)偏差和方差計(jì)算結(jié)果可知,MT2009模型在412、443和865 nm這3個(gè)波段下與SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)的一致性最好,而在555、670和765 nm這3個(gè)波段與SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)的一致性較差。與表4相比,MT2009月球輻照度模型同SeaWiFS月球輻照度實(shí)測(cè)值的相對(duì)偏差略小于ROLO模型。

    4 結(jié)論

    本文以月球定標(biāo)這一新的定標(biāo)手段為目標(biāo),對(duì)月球輻照度的影響因子和現(xiàn)有的月球輻照度模型進(jìn)行分析,以期為今后月球輻照度模型的優(yōu)化提供借鑒。在理想條件下分析輻照度隨月球相角的變化,結(jié)果顯示月盈和月虧階段的月相函數(shù)是完全對(duì)稱的,并且輻照度僅受月球相角影響。而基于SeaWiFS傳感器8個(gè)波段對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建的月相函數(shù)表明月盈階段的輻照度總是大于月虧階段,這與8個(gè)波段下的月表非均勻性相關(guān)。另外,基于SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)的月相函數(shù)隨月球相角變化明顯,在0°~20°月球相角下,輻照度下降到峰值時(shí)的48%,而相同相角范圍內(nèi),理想情況下以朗伯體建模的月表輻照度僅下降到峰值時(shí)的95%,說明構(gòu)建月相函數(shù)時(shí)需要選擇一階導(dǎo)數(shù)較大的解析式。ROLO模型的敏感性分析結(jié)果顯示月球相角是影響月球輻照度的主要因素,月球輻照度對(duì)月球相角的敏感性在57.91%%~72.09%;其次是月表地形分布,它是提高月球輻照度模型精度的關(guān)鍵,月球輻照度對(duì)地形分布的敏感性在2.13%~6.22%;天平動(dòng)對(duì)月球輻照度的影響很小,月球輻照度對(duì)天平動(dòng)的敏感性在0.76%~0.78%,因此可以考慮將月表地形分布和天平動(dòng)合并,統(tǒng)稱為與月表非均勻性相關(guān)的影響因子。SeaWiFS傳感器的對(duì)月觀測(cè)輻照度同ROLO模型的相對(duì)偏差在(-1.16%±2.94%)~(10.44%±3.71%)之間,同MT2009模型的相對(duì)偏差在(-1.94%±2.64%)~(9.83%±3.37%)之間,比較結(jié)果顯示兩種模型的性能差異不大。由于兩種模型都采用地基觀測(cè)數(shù)據(jù)源作為模型構(gòu)建的依據(jù),因此大氣影響是模型主要不確定性的來源,今后可以考慮采用天基對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化現(xiàn)有月球輻照度模型。

    感謝馬靈玲老師、高彩霞老師和邱實(shí)老師對(duì)本文的指導(dǎo),感謝Gene Eplee提供SeaWiFS對(duì)月觀測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)SeaWiFS數(shù)據(jù)的處理工作給予有效的指導(dǎo),感謝Steven Miller提供MT2009模型。

    猜你喜歡
    月盈月相輻照度
    2025 月相年歷
    月相
    月相歷
    飛碟探索(2022年1期)2022-03-12 14:11:20
    閱讀理解專練(三)
    玩具大搜索
    最倒霉的小老鼠
    積木左右推
    中國典型地區(qū)水平總輻射輻照度頻次特征*
    風(fēng)能(2016年8期)2016-12-12 07:28:48
    太陽模擬器輻照度修正方法的研究
    我們的作品
    元朗区| 济源市| 晋中市| 大新县| 英德市| 侯马市| 墨江| 精河县| 富民县| 远安县| 临夏县| 格尔木市| 且末县| 牙克石市| 藁城市| 平顶山市| 洛阳市| 紫云| 莱州市| 石泉县| 明水县| 济南市| 竹溪县| 鄂尔多斯市| 勐海县| 清流县| 德兴市| 西林县| 沙雅县| 翼城县| 青海省| 凤冈县| 浙江省| 甘肃省| 外汇| 灵川县| 曲阜市| 泰安市| 辉县市| 弋阳县| 同德县|