Vol. 29, issue 09, article # 7

Tarasenkov M. V., Kirnos I. V., Belov V. V. Observation of the ground surface from space through a gap in the cloud field. // Optika Atmosfery i Okeana. 2016. V. 29. No. 09. P. 767–771. DOI: 10.15372/AOO20160907 [in Russian].
Copy the reference to clipboard
Abstract:

For the purposes of atmospheric correction of satellite images the task of estimation of the distance from the center of a cloud gap is considered, at which the effect of clouds is negligible. The Monte Carlo method with backward scheme is used. The value of the gap radius is found, at which the effect of clouds changes the received radiance by 10%. Dependences of received radiance on the gap radius are found and explained.

Keywords:

remote sensing, Monte Carlo method, atmosphere correction, cloud field

References:

  1. Tolpin V.A., Lupjan E.A., Bartalev S.A., Plotnikov D.E., Matveev A.M. Vozmozhnosti analiza sostojanija sel'skohozjajstvennoj rastitel'nosti s ispol'zovaniem sputnikovogo servisa «VEGA» // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 7. P. 581–586.
  2. Malahov D.V., Islamgulova A.F. Parametricheskoe deshifrirovanie izobrazhenij pastbishh: opyt primenenija dannyh distancionnogo zondirovanija nizkogo i srednego razreshenija // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 7. P. 587–592.
  3. Dagurov P.N., Dmitriev A.V., Dymbrylov Zh.B., Radnaeva S.B. Radiojarkostnaja temperatura zemnyh pokrovov, izmerennaja mikrovolnovym radiometrom SMOS, i zadacha vosstanovlenija vlazhnosti pochvy // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 7. P. 605–609.
  4. Cherenkova E.A., Popova E.A. Dinamika pochvennogo uvlazhnenija vesnoj i letom 2010 year na evropejskoj territorii Rossii na osnove analiza dannyh distancionnogo zondirovanija // Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa. 2015. V. 12, N 4. P. 119–130.
  5. Chimitdorzhiev T.N., Kirbizhekova I.I., Bykov M.E. Issledovanie opolznevyh processov i deformacij landshafta poluostrova Jamal metodami radarnoj interferometrii i teksturnogo analiza // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 7. P. 610–614.
  6. Vinogradova V.V., Titkova T.B., Belonovskaja E.A., Gracheva R.G. Vozdejstvie izmenenija klimata na gornye landshafty Severnogo Kavkaza // Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa. 2015. V. 12, N 6. P. 35–47.
  7. Kozoderov V.V., Dmitriev E.V., Kamencev V.P. Kognitivnye tehnologii obrabotki opticheskih izobrazhenij vysokogo prostranstvennogo i spektral'nogo razreshenija // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 7. P. 593–600; Kozoderov V.V, Dmitriev E.V., Kamentsev V.P. Technologies for Processing Optical Images of Hing Spatial and Spectral Resolution // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 6. P. 558–565.
  8. Tomshin O.A., Solov'ev V.S. Issledovanie variacij harakteristik atmosfernogo ajerozolja, vyzvannyh krupnomasshtabnymi lesnymi pozharami v Central'noj Jakutii (2002 year) // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 7. P. 634–639; Tomshin O.A., Solovyv V.S. Study of Variations in Parameters of Atmospheric Aerosol due to Large–Scale Forest Fires in Central Yakutia // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 1. P. 95–99.
  9. Kozoderov V.V. Primenenie dannyh opticheskogo distancionnogo zondirovanija dlja izuchenija prirodno-klimaticheskih processov // Klimat i priroda. 2012. V. 3, N 2. P. 3–16.
  10. Kataev M.Ju., Bekerov A.A. Obnaruzhenie jekologicheskih izmenenij prirodnoj sredy po dannym sputnikovyh izmerenij // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 7. P. 652–656.
  11. Mitnik L.M., Hazanova E.S. Dinamika ledjanogo pokrova v morjah Vostochno-Sibirskom i Laptevyh po dannym sputnikovogo mikrovolnovogo zondirovanija vo vtoroj polovine october 2014 year // Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa. 2015. V. 12, № 2. С. 100–113.
  12. Kauazov A.M., Dara A.S., Batyrbaeva M.Zh., Vitkovskaja I.S., Muratova N.R., Sal'nikov V.G., Turulina G.K., Poljakova S.E., Spivak L.F., Tjurebaeva S.I. Issledovanie dinamiki dat shoda snezhnogo pokrova v Severnom Kazahstane // Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa. 2016. V. 13, N 1. P. 161–168.
  13. Zavalishin N.N. O probleme rekonstrukcii srednegodovyh znachenij al'bedo Zemli // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 1. P. 53–58; Zavalishin N.N. Reconstruction of the Annual Average Values of the Earth’s Albedo // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 6. P. 493–498.
  14. Zimovaja A.V., Tarasenkov M.V., Belov V.V. Uchet poljarizacii pri passivnom zondirovanii iz kosmosa otrazhatel'nyh svojstv zemnoj poverhnosti // Optika atmosf. i okeana. 2015. V. 28, N 12. P. 1085–1089; Zimovaya A.V., Tarasenkov M.V., Belov V.V. Allowance for Polarization in Passive Space Sounding of Reflective Properties of the Earth’s Surface // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 2. P. 171–174.
  15. Nikolaeva O.V. Novyj algoritm vosstanovlenija al'bedo poverhnosti po dannym sputnikovogo zondirovanija // Optika atmosf. i okeana. 2016. V. 29, N 3. N. 204–209; Nikolaeva O.V. A Nev Algorithm of Retrieving the Surface Albedo by Satellite Remote Sensing Data // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 4. P. 342–347.
  16. Solomatov D.V., Afonin S.V., Belov V.V. Postroenie oblachnoj maski i udalenie poluprozrachnoj oblachnosti na sputnikovyh snimkah ETM+/Landsat-7 // Optika atmosf. i okeana. 2013. V. 26, N 9. P. 798–803.
  17. Kargin B.A., Prigarin S.M. Imitacionnoe modelirovanie kuchevoj oblachnosti dlja issledovanija processov perenosa solnechnoj radiacii v atmosfere metodom Monte-Karlo // Optika atmosf. i okeana. 1994. V. 7, N 9. P. 1275–1287.
  18. Zuev V.E., Titov G.A. Optika atmosfery i klimat. Tomsk: Spektr, 1996. 272 p.
  19. Prigarin S.M., Zhuravleva T.B., Volikova P.V. Puassonovskaja model' mnogoslojnoj razorvannoj oblachnosti // Optika atmosf. i okeana. 2002. V. 15, N 10. P. 917–924.
  20. Zhuravleva T.B., Firsov K.M. Algoritmy raschetov spektral'nyh potokov solnechnoj radiacii v oblachnoj i bezoblachnoj atmosfere // Optika atmosf. i okeana. 2004. V. 17, N 11. P. 903–911.
  21. Zhuravleva T.B. Modelirovanie perenosa solnechnogo izluchenija v razlichnyh atmosfernyh uslovijah. Part II: Stohasticheskaja oblachnost' // Optika atmosf. i okeana. 2008. V. 21, N 3. P. 189–202.
  22. Titov G.A., Zhuravleva T.B., Zuev V.E. Mean radiation fluxes in the near-IR spectral range: Algorithms for calculation // J. Geophys. Res. D. 1997. V. 102, N 2. P. 1819–1832.
  23. Prigarin S.M., Kargin B.A., Oppel U.G. Random fields of broken clouds and their associated direct solar radiation, scattered transmission and albedo // Pure Appl. Opt. 1998. V. 7, N 6. P. 1389–1402.
  24. Nikolaeva O.V., Bass L.P., Germogenova T.A., Kokhanovsky A.A., Kuznetsov V.S., Mayer B. The influence of neighbouring clouds on the clean sky reflectance studied with the 3-D transport code RADUGA // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2005. V. 24, N 3–4. P. 405–424.
  25. Marshak A., Davis A., Wiscombe W., Cahalan R. Radiative smoothing in fractal clouds // J. Geophys. Res. D. 1995. V. 100, N 12. P. 26247–26261.
  26. Marshak A., Wen G., Coakley J.A., Remer L.A., Loeb N.G., Cahalan R.F. A simple model for the cloud adjacency effect and the apparent bluing of aerosols near clouds // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. D14S17 (7 p.).
  27. Marshak A., Evans K.F., Várnai T., Wen G. Extending 3D near-cloud corrections from shorter to longer wavelengths // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2014. V. 147. P. 79–85.
  28. Wen G., Marshak A., Remer L., Levy R., Loeb N., Várnai T., Cahalan R.F. Correction of MODIS Aerosol Retrieval for 3D Radiative Effects in Broken Cloud Fields // Radiation Processes in the Atmosphere and Ocean (IRS2012). 2013. AIP Conf. Proc. V. 1531. P. 280–283.
  29. Wen G., Marshak A., Levy R., Remer L.A., Loeb N.G., Várnai T., Cahalan R.F. Improvement of MODIS aerosol retrievals near clouds // J. Geophys. Res. Atmos. 2013. V. 118. P. 9168–9181.
  30. Várnai T., Marshak A. Effect of Cloud Fraction on Near-Cloud Aerosol Behavior in the MODIS Atmospheric Correction Ocean Color Product // Remote Sens. 2015. V. 7, N 5. P. 5283–5299.
  31. Marchuk G.I., Mihajlov G.A., Nazaraliev M.A., Darbinjan R.A., Kargin B.A., Elepov B.S. Metod Monte-Karlo v atmosfernoj optike. Novosibirsk: Nauka, Sibirskoe otdelenye, 1976. 284 p.
  32. Kneizys F.X., Shettle E.P., Anderson G.P., Abreu L.W., Chetwynd J.H., Selby J.E.A., Clough S.A., Gallery W.O. User guide to LOWTRAN-7. ARGL-TR-86-0177.ERP 2010 / Hansom AFB. MA 01731. 137 p.
  33. Krinov E.L. Spektral'naja otrazhatel'naja sposobnost' prirodnyh obrazovanij. M.: Izdatelstvo AN SSSR, 1947. 271 p.
  34. Tarasenkov M.V., Belov V.V. Kompleks programm vosstanovlenija otrazhatel'nyh svojstv zemnoj poverhnosti v vidimom i UF-diapazonah // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 7. P. 622–627; Tarasenkov M.V., Belov V.V. Softvare Package for Reconstructiong Reflective Properties of the Eafth’s Surfagce in the Visible and UV ranges // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 1. P. 89–94.

Back