基于天宮二號(hào)寬波段成像儀數(shù)據(jù)的氣溶膠光學(xué)厚度遙感反演研究

楊 越，陳 健，崔嘉文

(南京信息工程大學(xué)遙感與測(cè)繪工程學(xué)院，南京210044)

1 引言

氣溶膠一般是指由固體或液體顆粒懸浮在大氣介質(zhì)中形成的多相體系，其粒子直徑在10-3～102μm之間。作為大氣重要組成成分，氣溶膠不僅影響大氣環(huán)境與人類健康，還在地氣系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，對(duì)氣候變化也有著重要的影響[1]。利用遙感技術(shù)獲取大范圍的氣溶膠空間分布具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

目前，已有研究人員開(kāi)展了氣溶膠的遙感反演工作。曾晶等[2]基于MODIS數(shù)據(jù)反演了長(zhǎng)株潭地區(qū)氣溶膠光學(xué)厚度(Aerosol Optical Depth，AOD)；鄭堯等[3]針對(duì)HJ-1衛(wèi)星CCD數(shù)據(jù)，反演了太湖地區(qū)AOD。在基于靜止衛(wèi)星反演AOD方面，張玉環(huán)等[4]利用GOCI數(shù)據(jù)對(duì)北京及周邊城市的氣溶膠狀況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)；葛邦宇等[5]利用Himawari-8數(shù)據(jù)反演了京津冀地區(qū)AOD；Husar等[6]利用AVHRR傳感器的單通道信息獲得了海洋上空的氣溶膠光學(xué)厚度；Kaufman等[7]針對(duì)MODIS數(shù)據(jù)提出了經(jīng)典的暗像元方法，成為全球MODIS AOD產(chǎn)品的業(yè)務(wù)化算法。以上針對(duì)極軌衛(wèi)星、靜止衛(wèi)星開(kāi)展的研究已經(jīng)相當(dāng)豐富，但目前針對(duì)空間實(shí)驗(yàn)室的氣溶膠遙感研究仍然非常缺乏。

天宮二號(hào)是我國(guó)自主研發(fā)的第二代空間實(shí)驗(yàn)室，其搭載的寬波段成像儀在世界上首次實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)近紅外、短波紅外與熱紅外多光譜大視場(chǎng)全推掃成像的組合集成功能，具有空間分辨率高、數(shù)據(jù)新穎與數(shù)據(jù)獲取個(gè)性化的特點(diǎn)，是對(duì)地觀測(cè)的重要遙感工具，也為氣溶膠遙感反演、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了一種新的觀測(cè)方式。

為填補(bǔ)氣溶膠的空間站遙感研究的空白，本文選取黃河三角洲地區(qū)為研究區(qū)，基于天宮二號(hào)寬波段成像儀獲取的可見(jiàn)近紅外波段遙感影像，結(jié)合MODIS地表反射率產(chǎn)品，利用深藍(lán)算法反演研究區(qū)上空氣溶膠光學(xué)厚度，然后利用Himawari靜止衛(wèi)星的L2級(jí)AOD產(chǎn)品對(duì)反演結(jié)果進(jìn)行對(duì)比研究，以探討天宮二號(hào)數(shù)據(jù)用于AOD反演的可行性。

2 研究區(qū)與研究數(shù)據(jù)

2.1 研究區(qū)概況

黃河三角洲(38°15′N，118°5′E)，是指黃河入?？跀y帶泥沙在渤海凹陷處沉積形成的沖積平原，面積約5400 km2，大部分區(qū)域隸屬于山東省東營(yíng)市。黃河三角洲地處中緯度地區(qū)，背陸面海，氣候同時(shí)受到大陸與海洋的影響，屬于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫11.7～12.6℃，四季分明。研究區(qū)范圍如圖1所示。

2.2 研究數(shù)據(jù)

2.2.1 天宮二號(hào)數(shù)據(jù)

圖1 黃河三角洲示意圖(天宮二號(hào)寬波段成像儀RGB4、10、12 波段假彩色合成)Fig.1 Schematic diagram of Yellow River Delta(RGB4/10/12 false color composition of Tiangong-2 wide-band imager)

天宮二號(hào)搭載的寬波段成像儀具有圖譜合一的特點(diǎn)，在獲取影像信息的同時(shí)也獲取地物光譜信息?？梢?jiàn)近紅外波段可獲取14個(gè)通道(表1)，空間分辨率100 m，幅寬300 km的多光譜遙感影像。數(shù)據(jù)從載人航天空間應(yīng)用數(shù)據(jù)推廣服務(wù)平臺(tái)官網(wǎng)(http：//www.msadc.cn)免費(fèi)下載。本文選用2017年3月18日天宮二號(hào)寬波段成像儀可見(jiàn)近紅外波段數(shù)據(jù)進(jìn)行氣溶膠光學(xué)厚度反演，影像范圍包括整個(gè)黃河三角洲地區(qū)。由于獲取的天宮二號(hào)原始數(shù)據(jù)為增大某一倍數(shù)的輻亮度值，因此除以頭文件中所給放大倍數(shù)得到真實(shí)輻亮度值。

表1 天宮二號(hào)寬波段成像儀波段設(shè)置及參數(shù)信息Table 1 Parameter information and band settings of Tiangong-2 wide-band imager

2.2.2 MODIS數(shù)據(jù)

中分辨率成像光譜儀MODIS目前主要搭載于兩顆衛(wèi)星上：Terra和Aqua，具有分布在0.4～14 μm電磁波譜范圍內(nèi)的36個(gè)光譜通道。MODIS數(shù)據(jù)分為0～5級(jí)的6類產(chǎn)品[8]，產(chǎn)品的分辨率包括4類：250 m、500 m、1000 m、以及 5600 m(0.05°)。本文使用MODIS 8天合成地表反射率產(chǎn)品MOD09A1來(lái)構(gòu)建適用于天宮二號(hào)寬波段成像儀的地表反射率數(shù)據(jù)庫(kù)，由于天宮二號(hào)遙感影像與MOD09A1影像空間分辨率不同，考慮到重采樣圖像質(zhì)量問(wèn)題，將二者重采樣為空間分辨率200 m的影像。然后針對(duì)二者藍(lán)光波段波長(zhǎng)范圍與光譜響應(yīng)函數(shù)存在的差異交叉輻射校正，以修正光譜響應(yīng)不同而造成的誤差[9]。

2.2.3 Himawari-8 AOD產(chǎn)品

Himawari-8是日本于2014年發(fā)射的靜止氣象衛(wèi)星，提供了2～3級(jí)的多種AOD產(chǎn)品[10]，本文選用空間分辨率為5 km的L2級(jí)AOD產(chǎn)品與利用天宮二號(hào)數(shù)據(jù)反演得到的氣溶膠光學(xué)厚度結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證結(jié)果精度。

3 研究方法

3.1 AOD反演原理

在進(jìn)行AOD反演時(shí)，假設(shè)地表為朗伯體，并且大氣水平均一條件下衛(wèi)星傳感器所接收得到的表觀反射率ρTOA可以表示為式(1)：

式中μS與μV分別代表太陽(yáng)天頂角θS的余弦和觀測(cè)天頂角θ的余弦，φ則為相對(duì)方位角，ρ0為大氣程輻射項(xiàng)的等效反射率，R表示朗伯體的地表反射率，S為大氣整層向下路徑的半球反射率，T為大氣透過(guò)率。 其中，ρ0、S和T(μS)T(μV) 這3個(gè)參數(shù)都攜帶了大氣氣溶膠的信息，R反映了地表反射特性[11]。從公式中可以看出表觀反射率耦合了大氣與地表的信息，在進(jìn)行AOD反演之前要進(jìn)行地氣解耦，去除地表貢獻(xiàn)。

目前，針對(duì)地氣解耦主要有兩種方法來(lái)確定地表反射率，即暗像元法和深藍(lán)算法。由于暗像元算法主要適用于存在大量濃密植被的區(qū)域，而本研究中遙感影像的成像時(shí)間為3月份，并非植被長(zhǎng)勢(shì)最茂盛的季節(jié)；且該區(qū)域地表狀況復(fù)雜，鹽堿化程度較高，地表反射率較高，因此不宜采用暗像元算法。相關(guān)文獻(xiàn)表明，深藍(lán)算法更適用于較廣泛的地表類型去除地表反射率的影響，且應(yīng)用于AOD反演具有較好的結(jié)果[12-14]。鑒于研究區(qū)地表土地利用較復(fù)雜且地表反射率較高的特點(diǎn)，本文利用深藍(lán)算法反演研究區(qū)AOD。在地表反射率已知的情況下，利用6S輻射傳輸模型可以得到大氣3參數(shù)、ρ0、S和T(μS)T(μV)，并進(jìn)一步構(gòu)建查找表獲取影像每個(gè)像元AOD值[15-16]。

3.2 AOD反演

相對(duì)于 AVHRR、MODIS及葵花8號(hào)、GOCI靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)等各種用于氣溶膠反演的遙感數(shù)據(jù)，天宮二號(hào)寬波段成像儀影像具有更高的空間分辨率，可提供區(qū)域尺度精細(xì)的氣溶膠分布信息。由于天宮二號(hào)數(shù)據(jù)集中沒(méi)有包含地表反射率產(chǎn)品，因此本研究選用MOD09A1地表反射率產(chǎn)品來(lái)構(gòu)建適用于天宮二號(hào)的地表反射率庫(kù)，從而進(jìn)行地氣解耦。并計(jì)算太陽(yáng)角度與衛(wèi)星觀測(cè)角度，建立基于6S輻射傳輸模型的查找表。反演技術(shù)流程如圖2所示，具體流程如下：

1)計(jì)算表觀反射率?；谔鞂m二號(hào)寬波段成像儀可見(jiàn)近紅外波段衛(wèi)星影像，利用ENVI 5.3波段運(yùn)算(Band Math)計(jì)算表觀反射率如式(2)：

式中L為影像中各像元的輻亮度值；D為成像時(shí)刻的平均日地距離訂正因子；Esun為影像該波段的太陽(yáng)輻照度；θS為太陽(yáng)天頂角。

2)構(gòu)建地表反射率庫(kù)。在利用MOD09A1地表反射率產(chǎn)品構(gòu)建適用于天宮二號(hào)寬波段成像儀時(shí)，兩者藍(lán)波段波長(zhǎng)范圍不同，根據(jù)官方發(fā)布信息，天宮二號(hào) 12波段范圍為 480～500 nm，而MOD09A1第三波段范圍為459～479 nm。由于兩者藍(lán)光波段存在光譜響應(yīng)差異，故而進(jìn)行波段轉(zhuǎn)換以減小不同光譜響應(yīng)的差異。利用ENVI 5.3中自帶的5種波譜數(shù)據(jù)庫(kù)，選取典型的23種地物光譜數(shù)據(jù)，利用公式(3)所示藍(lán)波段地表反射率轉(zhuǎn)換公式計(jì)算得到2種傳感器藍(lán)光波段地表反射率。

圖2 AOD反演流程圖Fig.2 Flow chart of AOD inversion

式中，λ1、λ2為波長(zhǎng)積分上下限，(S)λ為波長(zhǎng)為λ時(shí)的傳感器光譜響應(yīng)函數(shù)，R(λ)為波長(zhǎng)λ處波譜庫(kù)中地物反射率。

根據(jù)計(jì)算得到的兩種傳感器藍(lán)波段地表反射率可以建立線性回歸模型，得到交叉輻射訂正公式(4)進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換，以得到適用于天宮二號(hào)寬波段成像儀藍(lán)波段的地表反射率。

兩傳感器線性回歸模型如圖3所示。

圖3 MODIS和TG-2數(shù)據(jù)藍(lán)光波段地表反射率散點(diǎn)圖Fig.3 Scatter diagram of surface reflectance in blue light band of MODIS and TG-2 data

3)角度數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。深藍(lán)算法中所需的角度數(shù)據(jù)包括觀測(cè)天頂角、觀測(cè)方位角、太陽(yáng)天頂角、太陽(yáng)方位角4個(gè)角度數(shù)據(jù)。由于天宮二號(hào)采用推掃式成像，所以星下點(diǎn)像元的觀測(cè)天頂角為0°，并以星下點(diǎn)為中心沿垂直于衛(wèi)星飛行方向向兩側(cè)遞增至最大觀測(cè)天頂角約21°；對(duì)于觀測(cè)方位角，前向觀測(cè)方位角與后向觀測(cè)方位角相差180°，且原始數(shù)據(jù)提供了前向觀測(cè)方位角，以此在IDL環(huán)境下逐像元計(jì)算出觀測(cè)天頂角、方位角。對(duì)于太陽(yáng)方位角、天頂角的計(jì)算，可根據(jù)成像時(shí)間、各像元的位置計(jì)算得到。

4)重采樣及研究區(qū)裁剪。對(duì)天宮二號(hào)寬波段成像儀影像、MOD09A1地表反射率產(chǎn)品，4個(gè)角度數(shù)據(jù)重采樣為相同的200 m分辨率，并利用研究區(qū)矢量圖進(jìn)行研究區(qū)裁切。

5)6S模型構(gòu)建查找表。本文研究的天宮二號(hào)數(shù)據(jù)在6S模型中沒(méi)有預(yù)設(shè)參數(shù)，所以需要自定義觀測(cè)幾何參數(shù)、大氣模式參數(shù)、氣溶膠模式、傳感器光譜特性與地表反射率等參數(shù)。參考陳健等[15]研究中太陽(yáng)天頂角與衛(wèi)星天頂角對(duì)不同AOD值的表觀反射率較敏感，而太陽(yáng)方位角和衛(wèi)星方位角較遲鈍的研究結(jié)果，以4°為間隔設(shè)置衛(wèi)星天頂角，以1°為間隔設(shè)置太陽(yáng)天頂角，以12°為步長(zhǎng)設(shè)置相對(duì)方位角(相對(duì)方位角＝衛(wèi)星方位角-太陽(yáng)方位角)。由于黃河三角洲地區(qū)瀕臨渤海，受區(qū)域位置及風(fēng)向影響，氣溶膠類型以大陸型或海洋型氣溶膠為主。研究區(qū)影像成像時(shí)刻風(fēng)向數(shù)據(jù)表明[17-19]：成像時(shí)刻1500 m高度風(fēng)向主要為北風(fēng)，由海洋吹向內(nèi)陸，因此研究區(qū)氣溶膠類型選用海洋型氣溶膠。下墊面特性設(shè)置為均一的朗伯體表面，地表反射率參數(shù)設(shè)置為基于MOD09A1構(gòu)建的消除藍(lán)波段光譜響應(yīng)差異的天宮二號(hào)地表反射率庫(kù)。

6)AOD反演。做完上述流程后，利用深藍(lán)算法進(jìn)行研究區(qū)AOD反演，得到研究區(qū)2017年3月18日當(dāng)日氣溶膠光學(xué)厚度反演結(jié)果。

4 AOD反演結(jié)果與精度驗(yàn)證

4.1 反演結(jié)果

根據(jù)以上流程反演得到如圖4所示2017年3月18日黃河三角洲地區(qū)氣溶膠光學(xué)厚度分布圖，反演的AOD分布結(jié)果主要呈現(xiàn)東部較高西部較低，沿海較高內(nèi)陸較低的分布情況，主要受到地理位置與土地利用類型的影響。黃河三角洲東部沿海地區(qū)油氣、地?zé)岬茸匀毁Y源豐富，多建設(shè)有大型油田、礦井、鹽田等，作業(yè)期間存在顆粒物排放。借助臨近海岸帶的地理優(yōu)勢(shì)，該區(qū)還存在大量人工漁業(yè)養(yǎng)殖場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，人口密集，氣溶膠排放增加，且近海地區(qū)土壤類型以濱海潮鹽土為主，土壤鹽堿化嚴(yán)重，不利于植被生長(zhǎng)，植被覆蓋率較低，不利于空氣污染調(diào)節(jié)[20-21]。西部?jī)?nèi)陸土壤肥沃，農(nóng)田、林地等較多，受國(guó)家政策調(diào)控工業(yè)用地少，植被覆蓋較多，AOD值普遍較小[21]。沿海少部分地區(qū)由于存在大量濕地、灘涂及蘆葦蕩等未開(kāi)發(fā)地區(qū)及生態(tài)保護(hù)區(qū)，生態(tài)環(huán)境較好，空氣污染小，AOD值也相對(duì)較小。此外，沿海地區(qū)AOD較高，內(nèi)陸AOD較低的情況也可能受到海洋季風(fēng)的影響，內(nèi)陸地區(qū)受季風(fēng)影響較小，氣溶膠擴(kuò)散較慢，空氣質(zhì)量相對(duì)較高。

圖5為2017年3月18日黃河三角洲地區(qū)的Himawari-8 AOD產(chǎn)品，其空間分辨率為5 km。由圖可以看出，同一時(shí)相的Himawari-8 AOD產(chǎn)品的空間分布與基于天宮二號(hào)結(jié)果基本一致，說(shuō)明利用天宮二號(hào)寬波段成像儀進(jìn)行氣溶膠的遙感反演是完全可行的。另外，通過(guò)圖4與圖5的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，基于天宮二號(hào)反演的AOD結(jié)果具有較高的空間分辨率，更能體現(xiàn)AOD分布的細(xì)節(jié)情況，更有利于該區(qū)AOD的精細(xì)化監(jiān)測(cè)。

圖4 黃河三角洲2017年3月18日200 m分辨率AOD反演結(jié)果Fig.4 AOD inversion results of the Yellow River Delta at a 200 m resolution on March 18， 2017

4.2 精度驗(yàn)證與誤差分析

4.2.1 精度驗(yàn)證

由于黃河三角洲地區(qū)缺少實(shí)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)，本文利用其他衛(wèi)星AOD產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行了間接的精度驗(yàn)證。以往研究多與 NASA官方發(fā)布的MOD04產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比，但由于其研究區(qū)內(nèi)2017年3月18日的AOD產(chǎn)品缺值較多，質(zhì)量較差，故本文利用研究區(qū)范圍內(nèi)2017年3月18日Himawari-8 AOD L2產(chǎn)品對(duì)反演結(jié)果進(jìn)行了精度評(píng)價(jià)。

圖5 2017年 3月18日 5 km分辨率 Himawari-8AOD產(chǎn)品Fig.5 Himawari-8 AOD products with 5 km resolution on March 18，2017

首先對(duì)Himawari-8 AOD L2產(chǎn)品進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換與研究區(qū)矢量裁切等預(yù)處理，獲取空間分辨率為5 km的AOD產(chǎn)品。為了與本文反演結(jié)果更好地進(jìn)行精度驗(yàn)證，先將空間分辨率為200 m的AOD反演結(jié)果重采樣為與Himawari-8 AOD產(chǎn)品一致的5 km分辨率，然后再將重采樣后的天宮二號(hào)數(shù)據(jù)反演的AOD結(jié)果與其相比較，結(jié)果如圖6所示：兩者的線性擬合度為0.739，表明2種數(shù)據(jù)的離散程度較小，有較高的一致性。但從圖中也可以看出，天宮二號(hào)數(shù)據(jù)反演的AOD值高于Himawari-8 AOD L2產(chǎn)品AOD值，造成這種誤差的原因可能主要與表觀反射率、地表反射率與氣溶膠模式選取等因素有關(guān)。

圖6 天宮二號(hào)數(shù)據(jù)反演結(jié)果與Himawari-8 AOD L2產(chǎn)品對(duì)比圖Fig.6 Comparison between Tiangong-2 data inversion results and Himawari-8 AOD L2 products

4.2.2 誤差分析

1)地表反射率影響。衛(wèi)星所接收的表觀反射率信號(hào)主要受地表反射與大氣散射的影響，針對(duì)不同AOD取值，利用6S輻射傳輸模型分析了地表反射率對(duì)表觀反射率的影響，結(jié)果如圖7所示。從圖中可以看到地表反射率在AOD值小于0.5時(shí)呈現(xiàn)較高的敏感性，表觀反射率隨氣溶膠濃度的增大而顯著增大；但當(dāng)AOD值大于0.5時(shí)呈現(xiàn)較低的敏感性，表觀反射率隨AOD的變化程度較小。此外，隨著地表反射率的增加，表觀反射率對(duì)AOD的變化越來(lái)越不敏感。

圖7 地表反射率與表觀反射率對(duì)氣溶膠的敏感性分析Fig.7 Sensitivity analysis of surface reflectivity and apparent reflectivity to aerosols

本文中利用MOD09A1地表反射率產(chǎn)品構(gòu)建的天宮二號(hào)地表反射率值相對(duì)較大，結(jié)合圖7并參考程晨等[22]的研究，當(dāng)?shù)乇矸瓷渎势髸r(shí)，表觀反射率對(duì)氣溶膠變化敏感度下降，反演結(jié)果精度會(huì)受到影響。另外，本研究中由官網(wǎng)下載的用于AOD反演的影像是經(jīng)過(guò)輻射定標(biāo)的影像，利用該影像計(jì)算得到的表觀反射率數(shù)值偏小，也是影響反演結(jié)果精度的一個(gè)原因。

2)朗伯體假設(shè)的影響。朗伯體假設(shè)對(duì)AOD的反演會(huì)有一定的影響，且在不同的波段影響也不同。一般來(lái)講，與近紅外波段相比，可見(jiàn)光波段的非朗伯特性則幾乎可以忽略。此外，天宮二號(hào)寬波段成像儀的最大觀測(cè)天頂角為21°，參考以往研究[23]，較小的觀測(cè)天頂角下地物BRDF特征不明顯。并且MODIS地表反射率產(chǎn)品也已經(jīng)經(jīng)過(guò)了二向反射率校正處理。綜上所述，可認(rèn)為本研究中朗伯體假設(shè)對(duì)AOD的精度影響并不明顯。

3)氣溶膠模型選取的影響。在利用6S輻射傳輸模型構(gòu)建查找表時(shí)，氣溶膠模型的選擇對(duì)反演結(jié)果影響顯著[15]。本研究利用6S模型模擬了城市型、大陸型與海洋型3種典型氣溶膠類型下表觀反射率隨AOD的變化，結(jié)果如圖8所示。由圖可以看出，大陸型與海洋型氣溶膠類型模式下隨AOD的增加，表觀反射率迅速增大，而城市型氣溶膠模式下表觀反射率變化較小。大陸型與海洋型氣溶膠的變化趨勢(shì)相對(duì)一致，但當(dāng)AOD值大于1.1時(shí)海洋型模式下表觀反射率隨AOD增大的變化更顯著。

圖8 不同類型氣溶膠的敏感性分析Fig.8 Sensitivity analysis of different types of aerosols

結(jié)合研究區(qū)地理位置、風(fēng)向等因素，本文中氣溶膠模式選擇為海洋型氣溶膠模式。為了驗(yàn)證選取海洋型氣溶膠的合理性，本文又針對(duì)大陸型與海洋型氣溶膠分別做了反演實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖9所示。可以看出海洋型氣溶膠反演結(jié)果與AOD真實(shí)值非常接近，吻合度較高，而大陸型氣溶膠反演結(jié)果略高于真實(shí)AOD值。

圖9 不同類型氣溶膠反演結(jié)果Fig.9 Inversion results of different types of aerosols

4)空間分辨率的影響。本文用于AOD反演的天宮二號(hào)寬波段成像儀數(shù)據(jù)的空間分辨率為200 m，而Himawari-8AOD空間分辨率為5 km，低分辨率在一定程度上會(huì)令A(yù)OD變化范圍變小，如天宮二號(hào)200 m AOD產(chǎn)品的數(shù)值范圍為0～2.136，而空間聚合為5 km后取值范圍減小為0～1.753。

5)其他因素影響。由于Himawari-8AOD產(chǎn)品反映的是波長(zhǎng)500 nm處AOD結(jié)果，而基于天宮二號(hào)的AOD反演結(jié)果為波長(zhǎng)550 nm處的AOD結(jié)果。由于Himawari-8 AOD產(chǎn)品僅有一個(gè)波段，且官方提供的Angstrom指數(shù)和大氣渾濁度指數(shù)還在驗(yàn)證中，因此無(wú)法將二者統(tǒng)一為同一波長(zhǎng)處的AOD分布，故兩者存在一定偏差，對(duì)驗(yàn)證結(jié)果也有一定影響。

5 結(jié)論

本文反演AOD結(jié)果與Himawari-8 AOD產(chǎn)品的空間分布基本一致，兩者的擬合度達(dá)到0.739，說(shuō)明利用天宮二號(hào)寬波段成像儀進(jìn)行氣溶膠的遙感反演是完全可行的。并且天宮二號(hào)反演的AOD結(jié)果具有較高的空間分辨率，更能體現(xiàn)AOD分布的細(xì)節(jié)情況，更有利于該區(qū)AOD的精細(xì)化監(jiān)測(cè)。

天宮二號(hào)數(shù)據(jù)具有波段范圍寬、空間分辨率高與時(shí)間分辨率靈活等特點(diǎn)，但由于其缺少地表反射率產(chǎn)品，在反演氣溶膠光學(xué)厚度時(shí)利用其他數(shù)據(jù)構(gòu)建地表反射率會(huì)對(duì)反演結(jié)果造成一定影響，未來(lái)若能利用其豐富的多波段信息反演地表反射率，將能更深層次挖掘天宮二號(hào)數(shù)據(jù)的應(yīng)用潛能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)推廣并應(yīng)用于我國(guó)海陸上空氣溶膠監(jiān)測(cè)甚至更多研究領(lǐng)域。

致謝：天宮二號(hào)寬波段成像儀數(shù)據(jù)產(chǎn)品下載于“載人航天空間應(yīng)用數(shù)據(jù)推廣服務(wù)平臺(tái)”(www.msadc.cn)，感謝載人航天工程提供寬波段成像儀數(shù)據(jù)產(chǎn)品。感謝中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心覃幫勇老師在數(shù)據(jù)使用及論文寫(xiě)作中給與的幫助與寶貴建議。