大气辐射传输模型
大气辐射传输模型6S简介
大气辐射传输模型6S简介大气辐射传输模型6S简介1986年，法国Université des Sciences et Technologies de Lille （里尔科技大学）大气光学实验室Tanré等人为了简化大气辐射传输方程，开发了太阳光谱波段卫星信号模拟程序5S（SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM），用来模拟地气系统中太阳辐射的传输过程并计算卫星入瞳处辐射亮度。
1997年，Eric Vemote对5S进行了改进，发展到6S（SECOND SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM）,6S吸收了最新的散射计算方法，使太阳光谱波段的散射计算精度比5S有所提高。
这种模式是在假定无云大气的情况下，考虑了水汽、CO2、O3和O2的吸收、分子和气溶胶的散射以及非均一地面和双向反射率的问题。
6S是对5S的改进，光谱积分的步长从5nm改进到2.5nm，同5S相比，它可以模拟机载观测、设置目标高程、解释BRDF作用和临近效应，增加了两种吸收气体的计算（CO、N2O）。
采用SOS (successive order of scattering) 方法计算散射作用以提高精度。
缺点是不能处理球形大气和limb (临边)观测。
它其中主要包括以下几个部分：（1）太阳、地物与传感器之间的几何关系:用太阳天顶角、太阳方位角、观测天顶角、观测方位角四个变量来描述；（2）大气模式：定义了大气的基本成分以及温湿度廓线，包括7种模式，还可以通过自定义的方式来输入由实测的探空数据，生成局地更为精确、实时的大气模式，此外，还可以改变水汽和臭氧含量的模式；（3）气溶胶模式：定义了全球主要的气溶胶参数，如气溶胶相函数、非对称因子和单次散射反照率等，6S中定义了7种缺省的标准气溶胶模式和一些自定义模式；（4）传感器的光谱特性：定义了传感器的通道的光谱响应函数，6S中自带了大部分主要传感器的可见光近红外波段的通道相应光谱响应函数，如TM，MSS，POLDER和MODIS等；（5）地表反射率：定义了地表的反射率模型，包括均一地表与非均一地表两种情况，在均一地表中又考虑了有无方向性反射问题，在考虑方向性时用了9种不同模型）。
大气传输模型
第16卷第2期强激光与粒子束Vol.16，No.2 2004年2月HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS Feb.，2004文章编号：1001-4322（2004）02-0149-05大气辐射传输模型的比较研究*孙毅义，董浩，毕朝辉，李治平（烟台大学数学与信息科学系，山东烟台264005）摘要：讨论了三种通用的大气辐射传输模型的特点和使用限制，用辐射传输定律作了数值检验，并与实验测量资料作了比较。
结果表明，氧碘激光和氟化氢泛频20P4激光谱线大气透过率的计算值与实验测量值吻合，氟化氢泛频20P5却出现严重偏差。
还研究了大气气溶胶种类对大气透过率计算和测量的严重影响。
关键词：大气传输模型；大气透过率；激光大气传输；FASCODE；MODTRAN；LOWTRAN；HITRAN中图分类号：O438；P421 文献标识码：A光辐射在大气中传输受到大气吸收和散射的影响，使到达接收系统的光辐射能量减弱，同时光辐射也携带了大气本身的信息。
根据不同的应用目的，人们将把辐射源的波长选择在“大气窗口”以增加到达接收系统的能量，或选择在特定分子成分的吸收峰附近以测量传输路径上这类分子成分的含量。
尽管应用目的不同，它们都需要定量地求得测量时刻的大气透过率和辐射效应，正确地解释观测（遥感）资料。
为此，大气传输模型一直为光电测量系统的设计人员和一些与地球大气中辐射传输有关的研究（如环境监测、气候学、气象学、激光传输及红外成像技术）所关注，光辐射大气传输模型的研究和应用越来越受到重视。
经过大量大气科学工作者三十多年的努力，已经成功地开发并建立了宽、窄光谱带和逐个光谱线计算的大气辐射传输模型，这些传输模型包括多种观测方式，适用于非常宽的电磁波谱范围及多种可变气象要素。
这些实用的大气传输模型对主动或被动型目标辐射传输及背景辐射的计算有着十分重要的应用价值。
本文将简要地介绍目前比较通用的大气辐射传输模型LOWTRAN［1］，MODTRAN［2］和FASCODE［3］的共同特点和主要差异，用辐射传输中常用的Beer定律检验大气辐射传输模型，给出高分辨率大气辐射传输模型对某些具有应用价值的化学激光大气传输的计算结果，并与已发表的实验观测资料相比较。
大气辐射传输模型研究及应用前景
大气辐射传输模型研究及应用前景一、引言大气辐射传输模型（Atmospheric Radiation Transfer Model，ARTM）是一种用于研究大气辐射传输过程的计算模型，其主要应用于气候变化、天气预报、卫星遥感以及环境保护等领域。
通过模拟、计算和预测大气辐射的变化情况，我们可以更好地理解和应对地球环境变化带来的挑战。
本文将探讨大气辐射传输模型的研究现状以及其应用前景。
二、大气辐射传输模型的研究现状目前，大气辐射传输模型的研究可以分为三个方向：理论模型研究、实验测量方法以及数值计算方法。
1. 理论模型研究理论模型研究是大气辐射传输模型研究的基础，通过建立物理方程和数学模型，可以对大气辐射传输进行定量描述和分析。
在过去的几十年里，许多学者通过理论模型研究，提出了一系列的辐射传输方程和参数化方案，为后续研究提供了基础。
2. 实验测量方法实验测量方法是验证和优化理论模型的重要手段。
通过在不同地点和时间进行实地实验观测，可以获取真实的大气辐射数据，并与模型计算结果进行比对。
目前，实验测量方法主要利用卫星遥感和地面观测，可以对大气层的辐射传输特征进行详细研究。
3. 数值计算方法数值计算方法是大气辐射传输模型的应用手段，其通过计算机模拟和数值计算的方式，对大气辐射传输过程进行数值模拟和预测。
数值计算方法具有高时空分辨率、较高的精确度和较低的人力成本等优势，因此在气候变化、天气预报和环境保护等领域得到了广泛应用。
三、大气辐射传输模型的应用前景随着气候变化和环境污染问题的日益严重，大气辐射传输模型的应用前景愈发广阔。
以下是几个可能的应用方向：1. 气候变化模拟和气候预测大气辐射传输模型可以通过模拟和计算大气辐射的变化，为气候变化模拟和气候预测提供数据和方法支持。
通过模型模拟，可以更好地了解大气辐射与气候变化之间的相互影响关系，为气候变化监测和应对提供科学依据。
2. 空间遥感应用大气辐射传输模型的研究和应用对于卫星遥感数据的解译和分析具有重要意义。
LOWTRAN7大气辐射传输模式和应用
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多次散射处理 求通解可得向上和向下的辐亮度：
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多次散射处理 代入大气顶边界条件和地面边界条件：
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多次散射处理 LOWTRAN7考虑对源函数的多次散射贡献时采用二流近似， 即假定这部分散射辐亮度在向上和向下两个半球分别是各向 同性的。
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透过率计算
2.透过率计算
LOWTRAN7在单纯计算透过率或者仅考虑单次散射时，使
用参数化经验方法计算带平均透过率；而在计算多次散射时，
则采用k分布方法 。
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透过率计算 （1）带透过率计算 LOWTRAN6 及之前的版本中，大气分子分为① 水汽，② O3，③ 均匀混合气体CO2、N2O、CO、CH4和O2，④ 水 汽连续吸收，⑤ 氮的连续吸收，⑥ 臭氧的紫外和可见光吸 收。对前三组在 20 cm-1中的平均透过率为单指数经验透过 率：
UNIT=5 （TAPE5）输入文件 UNIT=6（TAPE6）标准输出
UNIT=7 （TAPE7）包含输入的卡片和谱结果（透射率/辐
射率）。此文件可用于绘图（plot）、滤波（filter）和扫描 （scanning function program）等程序处理。 UNIT=8 （TAPE8）包含各种气体的透射率 （transmittance）。
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LOWTRAN7的介绍 LOWTRAN7 可根据用户需要，设置水平倾斜及垂直路径，
大气辐射传输校正模型(5S,modtran,acorn)
在遥感的实际应用中，常用很多简化的手段，如假设地面为朗伯面，排除云的存在，采用有关标准大气模式及大气气溶胶模式等，一次产生了许多不同类型的大气辐射传输模型，主要分为两类，1）采用大气的光学参数2）直接采用大气物理参数如lowtran、modtran等大气辐射近似计算模型，而且还增加了多次散射计算1. 5s模型该模型的代码模拟计算海平面上的均匀朗伯体目标的反射率，并假定大气吸收作用与散射作用可以耦合，就像吸收粒子位于散射层的上面一样，则大气上层测量的目标反射率可以表示为，海平面处朗伯体的反射率大气透过率分子、气溶胶层的内在反射率有太阳到地表再到传感器的大气透过率S为大气的反射率大气传输辐射校正模型－3 modtran该模型是由美国空军地球物理实验室研制的大气辐射模拟计算程序，在遥感领域被广泛应用于图像的大气校正。
lowtran7是一个光谱分辨率20cm－1，的大气辐射传输实用软件，它提供了6种参考大气模式的温度、气压、密度的垂直廓线，水汽、臭氧、甲烷、一氧化碳、一氧化二氮的混合比垂直廓线，其他13种微量气体的垂直廓线，城乡大气气溶胶、雾、沙尘、火山喷发物、云、雨的廓线，辐射参量（如消光系数、吸收系数、非对称因子的光谱分布），以及地外太阳光谱。
lowtran7可以根据用户的需要，设置水平、倾斜、及垂直路径，地对空、空对地等各种探测几何形式，适用对象广泛。
lowtran7的基本算法包括透过率计算方法，多次散射处理和几何路径计算。
1）多次散射处理lowtran 采用改进的累加法，自海平面开始向上直至大气的上界，全面考虑整层大气和地表、云层的反射贡献，逐层确定大气分层每一界面上的综合透过率、吸收率、反射率和辐射通量。
再用得到的通量计算散射源函数，用二流近似解求辐射传输方程。
2）透过率计算该模型在单纯计算透过率或仅考虑单次散射时，采用参数化经验方法计算带平均透过率，在计算多次散射时，采用k－分布法3）光线几何路径计算考虑了地球曲率和大气折射效应，将大气看作球面分层，逐层考虑大气折射效应由于lowtran直接使用大气物理参数，因而需要按照下列方法计算出与lowtran使用的大气物理参数相对应的大气光学参数179页4.modtran辐射传输模型modtran可以计算0到50000cm－1的大气透过率和辐射亮度，它在440nm到无限大的波长范围精度是2cm－1，在22680到50000cm－1紫外波（200-440nm）范围的精度是20cm－1，在给定辐射传输驱动、气溶胶和云参数、光源与遥感器的几何立体对和地面光谱信息的基础上，根据辐射传输方程来计算大气的透过率以及辐射亮度。
MODTRAN介绍使用
MODTRAN介绍使用MODTRAN（Moderate Resolution Atmospheric Transmission）是一种常用的大气传输模型，它用于计算大气对电磁辐射的传输和吸收。
MODTRAN模型提供了一个完整的大气光谱模拟平台，可用于研究各种应用领域，如气象学、环境监测、红外/可见光传输和遥感应用等。
在本文中，我们将详细介绍MODTRAN的使用方法和其在不同领域中的应用。
首先，我们将介绍MODTRAN的基本原理。
MODTRAN是由美国空军强大的光谱计算模型，它模拟了地球大气对辐射的传输和吸收过程。
该模型基于辐射传输方程，将大气分为多个垂直层，考虑大气中的气体吸收、散射、云层、地面和大气透过率等因素。
它可以准确地计算不同波长和角度的电磁辐射的透过率、散射率和吸收率。
为了使用MODTRAN模型，首先需要提供准确的大气和地表输入参数。
这些参数包括大气柱密度、大气温度和湿度剖面、大气组分（如O3、CO2、CH4）的垂直分布、地表反射率和大气底部温度等。
MODTRAN提供了一个用户友好的界面，可以通过输入参数文件来设置这些参数。
此外，用户还可以选择辐射源的类型和光谱范围，并设定所需的输出参数。
一旦输入参数设置完毕，用户可以运行MODTRAN程序来计算大气传输模拟。
MODTRAN将计算地球表面和大气中不同波长的辐射的透过率、散射率和吸收率。
它还可以计算辐射在不同视场角度和观测高度下的光谱。
MODTRAN模型广泛应用于不同领域。
在气象学中，MODTRAN可以评估大气对太阳辐射的散射和吸收，从而帮助预测地面的能量平衡和气候变化。
在环境监测中，MODTRAN可以估计大气中的污染物的传输和扩散，从而帮助监测和控制大气污染。
在红外/可见光传输中，MODTRAN可以模拟和优化激光通信系统、红外导引系统和遥感系统的性能。
此外，MODTRAN还可以用于军事应用、地球观测、无人机导航等领域。
总结起来，MODTRAN是一个强大的大气传输模型，可用于计算大气对电磁辐射的传输和吸收。
大气辐射传输模型的比较研究
大气辐射传输模型的比较研究大气辐射传输模型在气候研究、空气质量预报、太阳能利用等领域具有广泛的应用。
随着科技进步，越来越多的大气辐射传输模型被开发出来，为了更好地选择和应用适合不同领域的模型，本文旨在比较研究各种大气辐射传输模型的性能和优缺点，并讨论其应用场景。
大气辐射传输模型是对大气中辐射传输过程的数学描述，主要考虑太阳辐射、长波辐射、短波辐射等过程。
本文选取了代表性的四种模型：CAMCommunity Radiative Transfer Model（CRTM）、Discrete Ordinate Method（DOM）和RADART。
通过对比这四种模型的算法、计算效率、可扩展性和可定制性等方面的性能，发现CAM3模型在计算效率和可扩展性方面表现较好，但需要定制化参数较多；CRTM模型具有较高的计算精度，但计算效率较低；DOM模型在处理复杂地形和建筑物遮挡方面有优势，但需要较高的计算资源；RADART模型在长波辐射传输计算方面精度较高，但短波辐射计算尚不完善。
在比较研究中发现，不同模型各有优缺点，适用于不同的应用场景。
为了进一步提高模型的适用性和精度，需要重点以下几个方面：参数定制：多数模型在参数定制方面表现不佳，需要根据具体应用场景定制参数，提高模型的适应性。
计算效率：在保证精度的同时，提高模型的计算效率是必要的。
可以通过优化算法、使用并行计算等方法提高计算效率。
可扩展性和可定制性：为了满足不同领域的需求，模型应具备良好的可扩展性和可定制性。
这有助于用户根据实际需求进行二次开发，扩展模型的应用范围。
数据输入质量：模型输入数据的质量对计算结果影响较大。
应开发完善的数据预处理模块，对输入数据进行有效性和准确性校验，以保证模型计算结果的可靠性。
适应性气候变化：随着气候变化，模型的参数和算法应能够适应变化，以便准确预测未来气候变化趋势。
大气辐射传输模型的比较研究在实际应用中具有重要意义。
在气候研究领域，准确预测气候变化趋势需要对辐射传输过程有深入理解，选择合适的大气辐射传输模型对气候预测结果的准确性至关重要。
大气辐射传输模型的应用与改进
大气辐射传输模型的应用与改进一、引言：大气辐射传输模型在气象学和气候学研究中具有重要意义大气辐射传输模型是研究太阳辐射和热辐射在大气中传播过程的数学模型。
它广泛应用于气象学、气候学、环境科学以及可再生能源等领域。
通过模拟大气中辐射的吸收、散射和透射过程，我们可以了解到太阳辐射和热辐射在大气中的分布规律，从而为我们深入研究气象、气候变化以及环境影响提供了重要依据。
二、模型应用：大气辐射传输模型在不同领域的应用情况1. 气象学中的应用：大气辐射传输模型被广泛用于天气预报和气候模拟。
通过模拟太阳辐射在大气中的传输过程，可以预测地表的日照强度和温度变化，从而提供可靠的天气预报和气候预测。
2. 环境科学中的应用：大气辐射传输模型可以用于评估城市空气质量、大气污染物的扩散和分布等。
通过模拟大气中辐射的传输过程，可以分析污染物在大气中的浓度分布和扩散路径，为环境保护和污染治理提供科学依据。
3. 可再生能源中的应用：大气辐射传输模型可以用于太阳能和风能资源评估。
通过模拟太阳辐射和风的传输和分布规律，可以评估太阳能电池板和风力发电机的性能，并优化其位置和布局，提高可再生能源的利用效率。
三、模型改进：大气辐射传输模型存在的问题与改进措施1. 模型精度问题：当前的大气辐射传输模型在模拟大气辐射过程时，对气溶胶、云和地表参数等的影响模拟仍然存在一定差异。
为了提高模型的精度，我们可以通过引入更多的观测数据和优化算法，改进模型对气溶胶、云和地表参数的模拟方法，从而提高模型的预测精度。
2. 计算效率问题：大气辐射传输模型需要进行大量的计算，特别是在高分辨率模拟和大规模计算中耗时较长。
为了提高计算效率，我们可以采用并行计算技术，利用多核处理器和分布式计算平台，将大规模计算任务分解成多个小任务进行并行计算，从而加快模型的计算速度。
3. 数据获取问题：大气辐射传输模型需要大量的输入数据，如气象数据、地表参数和辐射观测数据等。
然而，这些数据的获取和处理仍然存在一定困难。
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[转载]大气辐射传输模型已有 968 次阅读2010-11-6 14:31|个人分类:未分类|系统分类:科普集锦|关键词:辐射传输转自/s/blog_4b700c4c0100jgl7.html相对辐射校正和绝对辐射校正基于物理模型的绝对辐射校是利用一系列参数(例如，卫星过境时的地物反射率，大气的能见度，太阳天顶角和卫星传感器的标定参数等)将遥感图像进行校正的方法。
仪器引起的误差畸变一般在数据生产过程中由生产单位根据传感器参数进行了校正。
对于用户来所，绝对辐射校正的方法主要是辐射传输模型法，该方法校正精度较高，它是利用电磁波在大气中的辐射传输原理建立起来的模型对遥感图像进行大气校正的方法。
由于有不同的不同的假设条件和适用的范围，因此产生很多可选择的大气较正模型，例如 6S模型、LOWTRAN模型、MODTRAN模型、ATCOR模型等。
基于统计模型的相对辐射校正,主要包括不变目标法、黑暗像元法与直方图匹配法等等。
不变目标法假定图像上存在具有较稳定反射辐射特性的像元，并且可确定这些像元的地理意义，那么就称这些像元为不变目标，这些不变目标在不同时相的遥感图像上的反射率将存在一种线性关系。
当确定了不变目标以及它们在不同时相遥感图像中反射率的这种线性关系，就可以对遥感图像进行大气校正。
黑暗像元法的基本原理就是在假定待校正的遥感图像上存在黑暗像元区域、地表朗伯面反射、大气性质均一，忽略大气多次散射辐照作用和邻近像元漫反射作用的前提下，反射率很小的黑暗像元由于大气的影响，而使得这些像元的反射率相对增加，可以认为这部分增加的反射率是由于大气程辐射的影响产生的。
利用黑暗像元值计算出程辐射，并代入适当的大气校正模型，获得相应的参数后，通过计算就得到了地物真实的反射率。
直方图匹配法是指如果确定某个没有受到大气影响的区域和受到大气影响的区域的反射率是相同的，并且可以确定出不受影响的区域，就可以利用它的直方图对受影响地区的直方图进行匹配处理。
此外，还有很多基于统计模型的方法，如有人提出利用小波变换的遥感图像相对辐射校正方法。
该方法对源图像小波变换域的低频成分实施辐射变换,并保持高频成分不变,重构的图像具有保持高频信息的特性,因而能够较好地保留原图像中由于地物变化引起的辐射差异；也有人利用主成分分析法把遥感图像中有用的信息和大气影响噪音区分开来。
大气辐射传输模型6S1986年，法国Université des Sciences et Technologies de Lille（里尔科技大学）大气光学实验室Tanré等人为了简化大气辐射传输方程，开发了太阳光谱波段卫星信号模拟程序5S（SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM），用来模拟地气系统中太阳辐射的传输过程并计算卫星入瞳处辐射亮度。
1997年，Eric Vemote对5S进行了改进，发展到6S（SECOND SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM）,6S吸收了最新的散射计算方法，使太阳光谱波段的散射计算精度比5S有所提高。
这种模式是在假定无云大气的情况下，考虑了水汽、CO2、O3和O2的吸收、分子和气溶胶的散射以及非均一地面和双向反射率的问题。
6S是对5S的改进，光谱积分的步长从5nm 改进到2.5nm，同5S 相比，它可以模拟机载观测、设置目标高程、解释BRDF作用和临近效应，增加了两种吸收气体的计算（CO、N2O）。
采用SOS (successive order of scattering) 方法计算散射作用以提高精度。
缺点是不能处理球形大气和limb (临边)观测。
它其中主要包括以下几个部分：（1）太阳、地物与传感器之间的几何关系:用太阳天顶角、太阳方位角、观测天顶角、观测方位角四个变量来描述；（2）大气模式：定义了大气的基本成分以及温湿度廓线，包括7种模式，还可以通过自定义的方式来输入由实测的探空数据，生成局地更为精确、实时的大气模式，此外，还可以改变水汽和臭氧含量的模式；（3）气溶胶模式：定义了全球主要的气溶胶参数，如气溶胶相函数、非对称因子和单次散射反照率等，6S中定义了7种缺省的标准气溶胶模式和一些自定义模式；（4）传感器的光谱特性：定义了传感器的通道的光谱响应函数，6S中自带了大部分主要传感器的可见光近红外波段的通道相应光谱响应函数，如TM，MSS，POLDER和MODIS等；（5）地表反射率：定义了地表的反射率模型，包括均一地表与非均一地表两种情况，在均一地表中又考虑了有无方向性反射问题，在考虑方向性时用了9种不同模型）。
这5个部分便构成了辐射传输模型，考虑了大气顶的太阳辐射能量通过大气传递到地表，以及地表的反射辐射通过大气到达传感器的整个辐射传输过程。
6S的输入参数主要有9个部分组成：（1）几何参数6S两种输入方法⑴太阳和卫星的天顶角和方位角以及观测时间(月,日)。
⑵卫星的接收时间(月,日,年)、像素点数、升交点时间，由程序计算太阳和卫星的天顶角和方位角。
特别注意的是这里的时间采用世界时且要精确到1/6秒。
（2）大气模式6S给出几种可供选择的大气模式，热带、中纬度夏季、中纬度冬季、近极地夏季、近极地冬季、美国62标准大气也可自定义大气模式。
（3）气溶胶模式三种选择：⑴无气溶胶。
⑵自定义气溶胶模式。
如，四种基本气溶胶的体积的加权平均；气溶胶的谱分布加光度计测量结果（光学厚度）和复折射指数；直接给出消光系数。
⑶提供的三种气溶胶模式大陆型，海洋型和乡村型。
（4）气溶胶浓度两种选择：⑴在550nm处的光学厚度⑵气象能见度（km）。
故它也提供了两者的相互关系。
（5）地面高度以千米为单位的地面海拔高度（设为负值）。
（6）探测器高度-1000代表卫星测量，0为地基观测，飞机航测输入以千米为单位的负值。
（7）探测器的光谱条件给出了常见卫星Meteosat，Goes，NOAA/AVHRR和HRV，Landsat TM 和MSS，Modis Polder的每个通道的光谱响应函数，也可选择自定义。
（8）地表特性可以选择地表均一或不均一，也可选择地表为郎伯体或双向反射。
6S给出了九种比较成熟的BRDF模式供用户选择，也可自定义BRDF函数（输入个角度的反射率及入射强度）（9）表观反射率输入反射率或辐射亮度，同时也决定模式是正向还是反向工作。
当RAPP<-1时是正向。
RAPP>0（辐射亮度）或-1<RAPP<0（反射率）均决定是反向过程，即要进行大气订正过程。
“湖泊水色遥感大气校正研究”是中科院南京地理与湖泊研究所委托南京大学GIS与遥感实验室的项目，受到中科院领域前沿项目（CXNIGLAS-A02-014）的资助。
起止年限：2005.6—2007.6。
2. 研究内容本研究通过卫星遥感影像获取湖泊水体的离水辐亮度或遥感反射率，即研究如何对湖泊水色遥感中的卫星影象进行大气校正。
具体内容包括：对现有的一般的大气校正方法/模式（如6S、LOWTRAN、MODTRAN等）与海洋水色遥感的大气校正方法/模式进行比较，并分析现有现有软件（如ENVI、PCI等）中的大气校正方法；提出最适合湖泊水体的大气校正方法/流程/模式，用IDL或MATLAB编程实现。
研究的重点是内陆湖泊水体的遥感大气校正，其目的是找到一种适合内陆湖泊水体遥感大气校正的方法和流程。
水体的遥感的目标是通过遥感手段来了解水体的物化参数，就目前而言，能从遥感波谱反射特征所获得的参数主要有叶绿素、悬浮物和黄色物质等。
因此，研究这三种物质的光谱特征是水体遥感大气校正的前提。
理想的遥感模型是没有大气存在，地面为朗伯体，遥感接收到的光谱直接反映地面目标的状况。
但实际情况中，太阳光在下行到达地面和上行到达传感器的过程中，受到大气的影响而衰减，大气校正就是要研究并消除大气条件对遥感的影响，在传感器位置恢复地面目标的光谱特征。
研究区选在太湖，太湖地处长江三角洲，面积36900平方公里，为流域第一大湖，又是长江中下游五大淡水湖之一。
水面面积为2338.1km2。
3. 技术路线水色遥感是快速获取大面积水体组分参数的重要手段。
太阳辐射在太阳-水体目标-传感器的传输过程中，气体的吸收、气溶胶与分子的散射这两种大气过程影响了获得的水体反射率信息。
由于水体在可见光和近红外波段的反射率很低，传感器接收到的信号只有5-15%来自水体。
因此，利用遥感影像精确反演水体信息，大气校正是至关重要的。
大气校正就是在遥感图像的基础上，消除大气影响，获得地面反射率的过程。
许多学者研究大气对辐射传输的影响，提出了不同的大气校正模型，主要包括6S，LOWTRAN/MODT- RAN ，TURNER等。
本文主要研究前两种模型。
6S （Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum）大气校正模型是Eric F. Vermote et al.（1997）在5S模型的基础上发展起来的。
6S模型可以很好地模拟太阳光在太阳－地面目标－传感器的传输过程中所受到的大气影响。
相对于5S模型，6S模型考虑了地面目标的海拔高度、非朗伯平面的情况和新的吸收气体种类（CH4，N2O，CO）。
通过采用the art approximation 近似算法和SOS运算法则，提高了瑞利和气溶胶散射作用的计算精度。
光谱步长提高到了2.5nm。
6S 模型建立在辐射传输理论基础之上,模型应用范围广，不受研究区特点及目标类型等的影响。
LOWTRAN是一种低分辨率（分辨率≥20cm-1）大气辐射传输模式。
在20多年的发展过程中不断扩充和修订基础资料，改进算法，增加可计算的辐射传输结果，从原意义上的“低分辨率大气透过率计算模式”扩展到目前能导出复杂天气条件下多种辐射传输量的“低分辨率大气辐射传输计算模式”，提供了许多新的应用可能性，已被国际上许多应用专家广泛应用于各自的实际问题。
MODTRAN（中光谱分辨率大气辐射传输模式）较之LOWTRAN不但提高了光谱分辨率，而且还包括了多次散射辐射传输精确算法——离散纵标法，对有散射大气的辐射传输如太阳短波辐射，比LOWTRAN中的二流近似算法有更高的精度和更大的灵活性。
由于基于辐射传输理论的大气校正需要相应的大气参数，而在一般研究中，这些参数一般很难获得，针对不同研究区的的大气校正方法有时是很实用的。
本研究中也尝试使用黑暗象元法、不变目标法、直方图匹配法、大气阻抗植被指数法、主成分分析法等获取水体的遥感反射率或直接获取水体参数信息，并与基本基于辐射传输理论的大气校正结果进行比较。