研究区大气底层太阳直接辐射值和散射辐射值的获取

在地形辐射校正中，除了图像数据以外，还需要些其他相关参数，如太阳直接辐射值、散射辐射值、大气透过率等，这些值的获得，可以通过6S大气校正模型得到。

考虑了目标物的海拔、地表非均匀状况和气体对辐射的吸收影响，对分子和气溶胶散射作用的计算使用近似和逐次散射( the scessse order of sttring, sos )算法。并且在传感器的光线传输路径中，对光线受大气的影响进行了不同的描述，其中包括9种较为成熟的描述二向反射的核驱动模型。6S大气校正模型能准确模拟太阳到目标物到传感器路径上的大气影响及这些太阳辐射值的情况。

通过6S大气校正模型的模拟，可以获取大气底层太阳直接辐射值和散射辐射值等信息。6S大气校正模型提供多种可供选择的参数，根据不同时间、位置、传感器等特征来确定相应的参数。

1)几何参数

目的是利用输入的参数来确定太阳、地表像元和传感器之间的几何关系。主要包括两部分的参数:卫星几何条件和卫星图像参数。在6S大气校正模型中依次输入:

07 表示数据为 Landsat的ETM数据，其几何位置按照Landsat卫星的系统默认设置

08 表示该景影像数据获得的月份

09 表示该景影像数据获得的日期

15: 31 表示该景影像数据获得的时间

85.1660632 表示该景影像数据的中心坐标(经度)

43.1895504 表示该景影像数据的中心坐标(纬度)

2)大气模式

6S大气校正模型中包括6个标准大气模型，分别是对流层模型、中纬度夏季模型、中纬度冬季模型、亚极地夏季模型、亚极地冬季模型和标准US62模型。此外，6S 大气校正模型还提供两套用户定义大气模型。用户根据自己影像的实际情况来设定。

3)气溶胶模式

气溶胶模式分两部分:气溶胶类型和气溶胶厚度。气溶胶类型:在6S大气校正模型中定义了6种气溶胶模式分别为大陆型气溶胶模式、海洋型气溶胶模式、城市型气溶胶模式、沙土型气溶胶模式、生物燃烧型气溶胶模式和平流层气溶胶模式。此外，6S大气校正模型还可以根据实际测量数据来定义气溶胶模型。气溶胶厚度:气溶胶厚度可以用两种方式表示，即能见度或550nm气溶胶光学厚度。550nm气溶胶光学厚度信息可以通过MODIS官方网站查询。在6S大气校正模型中依次输入:

1 大陆型气溶胶模式

0 能见度输入值为零，就必须输入550nm气溶胶光学厚度

0.118 550nm气溶胶光学厚度

4)目标和传感器高度

6S大气校正模型中有3种传感器高程的设置方式可供选择，分别是卫星平台、地面平台和航空平台。这些高度的值输入时需以负数形式输出，如地面高度为0.3km,则输出的形式为-0.3。在传感器高度中，-1000表示卫星平台，0表示地面观测，0～100表示航空测量。以本章的影像数据为例，在6S大气校正模型中输入如下:

-0.3 表示目标物高度为300m

-1000 表示传感器的高度为卫星平台

5)光谱条件

6S大气校正模型处理的波长范围是0.25～4μm,能提供自定义和标准预定两种光谱选择方式。其中标准预定义中包含了Landsat5 的7个波段，以第1个波段为例，在6S大气校正模型中输入:

25表示 Landsat ETM的第一个波段

6)地面反射率

在6S大气校正模型中分为两种类型的地表，分别是均一地表类型和非均一地表类型。均一地表类型又分两种子类型:无方向性和有方向性，前者代表的是均一的朗伯反射体，在程序中给出了4种典型的朗伯体反射类型，分别是绿色植被、洁净水、沙地和湖水，同时还可以输入自己的地表反射率;后者则考虑了地表和大气的二向反射特性。6S大气校正模型程序中给出了9种较为成熟的描述二向 反射的核驱动模型。本章影像数据的地面反射率参数的选择依次是:

0 表示均一地表

1 表示考虑二向反射特性( BRDF )

2 表示选用通用的得Roujean model

0.037 BRDF 模型参数ko

0.000 BRDF 模型参数k₁

0.133 BRDF 模型参数k₂

7)执行大气校正

有三种模式可供选择，如果输入的值小于-1，那么6S大气校正模型就不执行大气校正，如果输入的值在0～1,表示影像的表观反射率。如果输入的值大于0,则为影像的辐射亮度。本次影像数据经过辐射校正后，影像上的值为辐射亮度，因此根据各个波段输入相应的辐射亮度的值即可。

运算完成后，其结果保存在一个 sixs.out 的文件中，其中包含了大气底层太阳直接辐射值、散射辐射值、大气透过率、大气校正参数等数值。