FY-4A AGRI陆地气溶胶光学厚度反演

风云四号A星(FY-4A)是中国第二代静止气象卫星的首颗星,多通道扫描成像辐射计AGRI(Advanced Geosynchronous Radiation Imager)是搭载在FY-4A上的主要光学载荷之一.AGRI具有高频率观测特点(每天观测205次),在大气气溶胶的遥感高频监测方面具有良好应用潜力,但目前官方还未发布相应的气溶胶数据集.本文旨在针对AGRI数据的特点开发基于地表反射率比值库的反演算法以生产高精度的AGRI气溶胶数据集.本文首先基于再分析数据对去云后的AGRI L1级数据进行气体吸收订正;然后利用背景气溶胶光学厚度AOD(Aerosol Optical Depth)对一个月内的"次暗像元"进行大气校正以获取AGRI 0.65 μm和0.83 μm通道的地表反射率,进而获取这两个通道的地表反射率的比值,完成每个月的地表反射率比值库的构建;最后便可以基于已构建的地表反射率比值库实现地气解耦,完成气溶胶的遥感反演.该算法已被应用于2019年5-10月京津冀地区的气溶胶反演,AGRI AOD反演结果与美国国家航天局发布的MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)AOD数据集、日本气象厅发布的AHI(Advanced Himawari Imager)AOD数据集的对比结果显示它们具有基本一致的空间分布趋势.利用AERONET(Aerosol Robotic Network)数据验证的结果显示AGRI AOD数据集具有较高的精度,且其精度要优于AHIAOD数据集和MODISAOD数据集.AGRI AOD数据集的平均绝对误差,均方根误差,与地基数据的相关系数和误差落在期望误差±(0.05+0.15AOD AERONET)范围内的反演结果所占的比例分别是0.09％,0.12％,0.91％和65.86％.上述验证结果表明基于地表反射率比值库的方法反演AGRI AOD具有可行性,且反演结果具有较高的精度.