从C圆顶上空观测大气顶反射率评估BRDF对VIIRS DNB的影响( Assessment of BRDF Impact on VIIRS DNB from Observed Top-of-Atmosphere Reflectance over Dome C in Nighttime )

J Li S Qiu Y Zhang B Yang Y Zhao

可见红外成像辐射计套件(VIIRS)的昼夜波段(DNB)成像传感器为分别于2011年和2017年发射的索米国家极轨伙伴关系和国家海洋和大气管理局20号气象卫星增加了夜间监测能力。夜间可见光图像已经得到了广泛的应用，但图像质量往往不尽如人意。在这项研究中，观测到的大气顶部(TOA)反射率的变化在夜间双向效应方面进行了检验。南极洲圆顶C地面站点因高度均匀性而入选。首先，利用2012-2020年的DNB数据和Miller-Turner 2009年的模拟，从观测天顶角、月球天顶角和相对月球方位角三个方面来表征反射率的变化。反射率的变化是强烈的各向异性，表明存在双向效应。然后，基于这一发现，评估了三种流行的双向反射分布函数(BRDF)模型对夜间图像校正这些影响的有效性。在相同几何条件下，用三种BRDF模型分别对VIIRS DNB的观测辐射亮度和模拟辐射亮度进行了比较。与Rossshick-Lisparsereciprocal（RossLi）BRDF模型和Hudson模型相比，Warren模型具有较高的相关系数(0.9899-0.9945)和较低的均方根误差(0.0383-0.0487)。此外，RossLi BRDF模型和Hudson模型在描述Dome C上空的夜间TOA时也有类似的效果。这些发现对评估夜间卫星传感器的辐射定标稳定性和一致性有潜在的应用价值。

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