Оценка возможной точности атмосферной коррекции гиперспектральных данных ДЗЗ в видимом и БИК спектральных диапазонах по измерениям над полигонами различной высотности

Повышение спектрального разрешения гиперспектральной аппаратуры предоставляет большие возможности по классификации объектов на поверхности Земли. Одним из подходов к решению таких задач является сравнение результатов съемки со спектральной интенсивностью заатмосферного излучения, рассчитанной по модели переноса солнечного излучения в атмосфере с учетом измерений характеристик атмосферы при различных сценариях свойств подстилающей поверхности. При этом, в зависимости от особенностей спектров наземных объектов и атмосферных составляющих, требования к точности атмосферной коррекции могут как значительно возрастать, так и уменьшаться.
Вносимые атмосферой искажения определяются ее оптической толщей. Поэтому результаты наблюдений тестовых участков, располагаемых на разных высотах, заметно отличаются друг от друга. Так, Кисловодская высокогорная научная станция (КВНС) ИФА им. А.М. Обухова РАН, располагающаяся на плато на высоте 2050 м, большую часть года находится выше пограничного слоя атмосферы (ПСА). ПСА содержит существенную часть загрязняющих примесей атмосферы. Типичные значения оптической толщи аэрозоля на 550 нм в высокогорье составляют менее 0.03–0.1 (против 0.2–1.5 на уровне моря). Давление, и, следовательно, оптическая толща релеевского рассеяния, составляет 80% от давления на уровне моря. Оптическая толща водяного пара составляет примерно 30% от толщи на уровне моря. Поскольку для точного решения уравнения переноса излучения в атмосфере, требующегося в задачах калибровки, необходимо знание вертикальных распределений газов и аэрозоля в атмосфере, а наиболее простая аппаратура для наземных измерений дает только их общее содержание, существенно то, что вертикальное распределение характеристик атмосферы выше ПСА значительно более однородно. Поэтому ошибка расчета спектральной интенсивности, связанная с моделированием вертикальных распределений, существенно меньше.
В докладе сравниваются атмосферные искажения для тестовых участков, расположенных на высотном плато (2050 м) и на равнинном полигоне (200 м), анализируются точности расчета заатмосферной спектральной интенсивности для спектральных характеристик гиперспектральной аппаратуры Ресурс-П.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 15-55-04097.