Алгоритм восстановления спектральных коэффициентов отражения земной поверхности по данным MODIS в видимом и ближнем ИК-диапазоне

Для качественного определения спектральных коэффициентов отражения земной поверхности по спутниковым данным в видимом и ближнем ИК-диапазонах необходима атмосферная коррекция спутниковых изображений. Попытки решения этой задачи начаты много лет назад и продолжаются. В настоящий момент разрабатываются два пути решения этой проблемы. Первый из них – восстановление оператора действия атмосферы как линейной системы, исходя из анализа снимков. Это такие работы как (Протасов К.Т. и др., 2010). Вторая группа методов основана на решении уравнения переноса излучения – так называемые RTM-методы (например, (Vermote E. et al., 1999), (Breon F.-M. et al., 2012), (Luapustin A. et al., 2012), (Reinersman P.N. et al., 1995), (Belov V.V. et al., 2014), (Tarasenkov M.V. et al., 2015)). Решение проблемы восстановления коэффициентов отражения в этой группе методов состоит в решении прямой задачи переноса излучения в атмосфере с заданными оптическими свойствами, а затем в решении обратной задачи, т.е. определении коэффициентов отражения земной поверхности. Большинство разработанных алгоритмов применимы только для атмосферы высокой прозрачности. В наших работах (Belov V.V. et al., 2014), (Tarasenkov M.V. et al., 2015) предложен новый алгоритм восстановления коэффициентов отражения земной поверхности (или, иначе, алгоритм атмосферной коррекции). Он имеет ряд преимуществ по сравнению с большинством конкурирующих. С одной стороны он адекватно учитывает влияние процесса бокового подсвета и влияние процессов отражения (переотражения) на освещенность земной поверхности, что является необходимым условием для осуществления атмосферной коррекции при высокой мутности атмосферы. С другой стороны в нем используется ряд приближенных формул и критериев, позволяющих значительно сократить время расчетов без большой потери точности при восстановлении коэффициентов отражения. Сопоставление результатов восстановления коэффициентов отражения предлагаемым алгоритмом и алгоритмом MOD09 для условий низкой мутности атмосферы показывает, что результаты отличаются в пределах погрешности восстановления.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ №15-01-00783-А, РФФИ №15-07-06811-А, РФФИ №16-31-00033-мол_а.