Быстрый алгоритм восстановления карт загрязненности атмосферы мелкодисперсными аэрозольными частицами по многоспектральным снимкам из космоса
Предложен алгоритм восстановления полных содержаний в атмосфере мелкодисперсных частиц (диаметром менее 1,0 и 2,5 мкм) по многоспектральным снимкам из космоса в видимой области спектра электромагнитного излучения. Алгоритм основан на регрессионных соотношениях между спектральными коэффициентами яркости на верхней границе атмосферы, микрофизическими параметрами аэрозоля и геометрическими параметрами спутниковой сцены. Уравнения регрессий строятся на основе расчетов коэффициентов яркости в спектральных каналах спутниковой аппаратуры для ансамбля случайно сгенерированных параметров модели переноса излучения в атмосфере и геометрических параметров спутниковых сцен. В дальнейшем это позволяет в оперативном режиме получать карты загрязнений атмосферы мелкодисперсными фракциями аэрозоля напрямую из спутниковых снимков, без решения некорректных обратных задач по переносу солнечного излучения в атмосфере и аэрозольному светорассеянию. Предложенный алгоритм реализован и апробирован для спутниковой аппаратуры MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer). Сравнение результатов обработки снимков MERIS с данными наземной радиометрической сети AERONET (Aerosol Robotic Network) по полным содержаниям в атмосфере мелкодисперсных аэрозольных фракций демонстрирует среднеквадратическое отклонение ~ 0,5 мкг/см2. Показана возможность использования разработанного алгоритма для оперативного слежения за региональным и трансграничным переносами аэрозольных загрязнений атмосферы во время природных пожаров.