Том 30, номер 11, статья № 4

Аннотация:

Рассматривается вопрос об учете влияния поляризации при атмосферной коррекции спутниковых изображений земной поверхности в видимом диапазоне длин волн. Разработан комплекс программ для расчета компонент излучения, формирующих спутниковые изображения, с учетом и без учета поляризации в приближении однородной поверхности. Получены условия, при которых пренебрежение поляризационными свойствами излучения может приводить к существенным погрешностям при восстановлении коэффициентов отражения слабоотражающих поверхностей.

Ключевые слова:

перенос оптического излучения в атмосфере, атмосферная коррекция спутниковых изображений, поляризация света, метод Монте-Карло

Список литературы:

1. Толпин В.А., Лупян Е.А., Барталев С.А., Плотников Д.Е., Матвеев А.М. Возможности анализа состояния сельскохозяйственной растительности с использованием спутникового сервиса «ВЕГА» // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 7. С. 581–586.
2. Полищук Ю.М., Токарева О.С. Использование космических снимков для экологической оценки воздействия факельного сжигания попутного газа на нефтяных месторождениях Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 7. С. 647–651.
3. Катаев М.Ю., Бекеров А.А. Обнаружение экологических изменений природной среды по данным спутниковых измерений // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 7. С. 652–656.
4. Reinersman P.N., Carder K.L. Monte Carlo simulation of the atmospheric point-spread function with an application to correction for the adjacency effect // Appl. Opt. 1995. V. 34, N 21. P. 4453–4471.
5. Vermote E.F., Vermeulen A. Atmospheric correction algorithm: Spectral reflectances (MOD09). Algorithm Theoretical Background document, version 4.0 [Electronic resource]. URL: http://modis.gsfc.nasa.gov/data/atbd_mod08.pdf (last access: 17.10.2017).
6. Белов В.В., Афонин С.В. От физических основ, теории и моделирования к тематической обработке спутниковых изображений. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2005. 266 с.
7. Афонин С.В., Белов В.В., Соломатов Д.В. Решение задач температурного мониторинга земной поверхности из космоса на основе RTM-метода // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 12. С. 1056–1063.
8. Mekler Y., Kaufman Y.J. Contrast reduction by the atmosphere and retrieval of nonuniform surface reflectance // Appl. Opt. 1982. V. 21, N 2. P. 310–316.
9. Breon F.M., Vermote E. Correction of MODIS surface reflectance time series for BRDF effects // Remote Sens. Environ. 2012. V. 125. P. 1–9.
10. Lyapustin A., Martonchik J., Wang Y., Laszlo I., Korkin S. Multiangle implementation of atmospheric correction (MAIAC): 3. Atmospheric correction // Remote Sens. Environ. 2012. V. 127. P. 385–393.
11. Зуев В.Е., Белов В.В., Веретенников В.В. Теория систем в оптике дисперсных сред. Томск: Изд-во «Спектр» ИОА СО РАН, 1997. 402 с.
12. Белов В.В., Тарасенков М.В. Статистическое моделирование функции размытия точки в сферической атмосфере и критерий выделения зон изопланарности изображений // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 5. С. 371–377; Belov V.V., Tarasenkov M.V. Statistical modeling of the point spread function in the spherical atmosphere and a criterion for detecting image isoplanarity zones // Atmos. Ocean. Opt. 2010. V. 23, N 6. P. 441–447.
13. Кожевникова А.В., Тарасенков М.В., Белов В.В. Параллельные вычисления при решении задач восстановления коэффициента отражения земной поверхности по спутниковым данным // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 2. С. 172–174; Kоzhеvnikovа А.V., Tarasenkov M.V., Belov V.V. Parallel computations for solving problems of the reconstruction of the reflection coefficient of the Earth’s surface by satellite data // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 4. P. 326–328.
14. Prigarin S.M., Bazarov K.B., Oppel U.G. The effect of multiple scattering on polarization and angular distributions for radiation reflected by clouds: Results of Monte Carlo simulation // Proc. SPIE. 2014. V. 9292. P. 92920S-1–92920S-8.
15. Михайлов Г.А., Назаралиев М.А. Расчеты поляризации света в сферической атмосфере методом Монте-Карло // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1971. T. 7, № 4. С. 385–395.
16. Ухинов С.А., Юрков Д.И. Оценки методов Монте-Карло для параметрических производных поляризованного излучения // Сиб. ж. вычисл. матем. 2002. Т. 5, № 1. С. 40–56
17. Назаралиев М.А., Сушкевич Т.А. Расчеты характеристик поля многократно рассеянного излучения в сферической атмосфере // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1975. Т. 11, № 7. С. 705–717.
18. Kattawar G.W., Plass G.N. Radiance and polarization of multiple scattered light from haze and clouds // Appl. Opt. 1968. V. 7, N 8. Р. 1519–1527.
19. Розенберг Г.В. Рассеяние света в земной атмосфере // Успехи физ. наук. 1960. Т. LXXI, вып. 2. С. 173–213.
20. Марчук Г.И., Михайлов Г.А., Назаралиев М.А., Дарбинян Р.А., Каргин Б.А., Елепов Б.С. Метод Монте-Карло в атмосферной оптике. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1976. 284 с.
21. Zimovaia A.V., Tarasenkov M.V., Belov V.V. Estimate of the effect of polarization account on the reflection coefficient of the Earth's surface for atmospheric correction of satellite data // Proc. SPIE. 2016. V. 10035. P. 1–10.
22. 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 1010. Hanscom AFB, 1988. MA 01731. 137 p.
23. Белов В.В., Борисов Б.Д., Макушкина И.Ю. Некоторые закономерности формирования помехи бокового подсвета в системах видения // Оптика атмосф. и океана. 1988. Т. 1, № 2. С. 18–24.
24. Чандрасекар С. Перенос лучистой энергии. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1953. 432 с.
25. Ван де Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 536 с.
26. Coulson K., Dave J., Sekera Z. Tables related to radiation emerging from a planetary atmosphere with Rayleigh scattering. University of California Press, 1960. 548 р.
27. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами. М.: Мир, 1971. 165 с.