【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气溶胶遥感，尤其涉及一种基于归一化气溶胶指数的气溶胶光学厚度反演方法。
技术介绍
1、气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。大气中的气溶胶包括各种大小、形状、化学成分的复杂混合物。气溶胶可以影响辐射平衡、全球气候以及人类健康。其不仅是分析全球气候变化和大气污染的重要参数之一，同时也是研究定量遥感不可或缺的因素。气溶胶光学厚度是表征大气气溶胶性质和空间分布的重要光学参数，因此准确获取气溶胶光学厚度具有重要意义。
2、尽管地基气溶胶光学厚度观测数据精度高，但其空间分辨率和站点数量都存在不足，且包含多种不确定性，无法实现大范围环境监测任务。卫星观测气溶胶光学厚度在时间分辨率上较低，对高时间分辨率环境监测及定量遥感难以起到很大作用。fy-4a/agri等新一代静止卫星具备高时间分辨率，可以提供近实时的、测区内全覆盖的气溶胶产品，但目前尚未发布官方气溶胶光学厚度产品。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种基于归一化气溶胶指数的气溶胶光学厚度反演方法。
2、该基于归一化气溶胶指数的气溶胶光学厚度反演方法包括：获取fy-4a/agri静止卫星的遥感数据，遥感数据包括卫星数据，以及云产品数据，卫星数据包括波段数据、太阳天顶角、卫星天顶角、卫星与太阳的相对方位角，云产品数据包括云掩膜数据；
3、基于气溶胶自动观测网络地基数据和太阳辐射计观测网地基数据，以及fy-4a/agri静止卫星的遥感数
4、对样本集中的训练样本进行预处理，预处理包括归一化、质量控制以及数据增广；
5、利用xgboost分析经过预处理的训练样本的数据中光谱特征信息，并将其中1.38μm、3.75μm、10.7μm、13.5μm波段剔除；
6、基于0.65μm波段的光谱反射率，以及0.83μm波段的光谱反射率，确定气溶胶指数，气溶胶指数用于表征fy-4a/agri静止卫星波段光谱反射率差异；
7、对气溶胶指数进行归一化处理，确定归一化气溶胶指数；
8、基于归一化气溶胶指数和训练样本，利用全连接神经网络，通过选择relu激活函数、数据批量归一化、l2正则化、dropout和全连接层参数设置，经过多次迭代，训练气溶胶光学厚度预测模型，并利用验证样本对预测模型进行精度验证；
9、将遥感数据输入预先训练好的气溶胶光学厚度预测模型，以对气溶胶光学厚度进行预测。
10、在一些可能的实现方式中，确定所述归一化气溶胶指数，根据如下公式计算：
11、
12、式中，ndai表征归一化气溶胶指数，band2表征0.65μm波段的光谱反射率，band3表征0.83μm波段的光谱反射率。
13、在一些可能的实现方式中，归一化气溶胶指数值在0-1之间。
14、通过本专利技术所提供的方法，可以利用归一化气溶胶指数，联合光谱信息特征，增加了气溶胶光学厚度反演的约束条件，可以得到较高精度气溶胶光学厚度产品。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于归一化气溶胶指数的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，应用于FY-4A/AGRI静止卫星，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述归一化气溶胶指数，根据如下公式计算：
3.根据权利要求1或2任一所述的方法，其特征在于，所述归一化气溶胶指数值在0-1之间。
【技术特征摘要】
1.一种基于归一化气溶胶指数的气溶胶光学厚度反演方法，其特征在于，应用于fy-4a/agri静止卫星，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁浩楠，李家国，赵利民，刘军，陈兴峰，刘善伟，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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