Surface Directional Reflectance (SDR)
Die atmosphärische Korrektur der AVHRR Bänder im solaren Spektrum beinhaltet die Korrektur der Absorptions- und Streuungs-Effekte von atmosphärischen Gasen – insbesondere Ozon, Sauerstoff und Wasserdampf, der Streuung von Luftmolekülen (Rayleigh – Streuung) und die Korrektur der Absorption und Streuung aufgrund von Aerosolen.
Die Transformation der Top Of Atmosphere (TOA) - Reflektanzen zu Oberflächen - Reflektanzen wird mit Hilfe von vorberechneten LookUp-Tables (LUTs) durchgeführt. Die LUTs ersetzen die aufwändigen Berechnungen mit schnellen Array-Indizierungs-Operationen. Die sensor-spezifischen LUTs wurden anhand des Strahlungstransportmodells MODTRAN berechnet (Berk et al. 2008).
Um eine Übergröße der LUTs zu verhindern, werden die TOA Reflektanzen vor der eigentlichen atmosphärischen Korrektur auf standardisierte Werte des Oberflächenluftdrucks, des stratosphärisches Aerosols und des Ozons umgewandelt. Bildhaft gesprochen wird dazu ein extra Layer auf die gewünschte Standardatmosphäre gelegt, welcher die Abweichungen der jeweils aktuellen Werte für Ozon, Oberflächenluftdruck und stratosphärisches Aerosol zu den Standardwerten berücksichtigt. Werte für die stratosphärische Aerosol Optische Dicke werden aus einem Datensatz vom "Goddard Institute for Space Studies, NASA" verwendet.
Die eigentliche atmosphärische Korrektur berücksichtigt verschiedene Wasserdampf-Niveaus, welche aus ECMWF ERA-Interim Daten abgeleitet werden, sowie den Aerosol Typ und die Aerosol Optische Dicke. Derzeitig wird für Letzteres eine Klimatologie des Aeorosol CCI Projektes verwendet.
Literatur-Angaben:
Berk, A; Anderson, GP; Acharya, PK ; Shettle, EP: MODTRAN®5.2.0.0 USER’S MANUAL, SPECTRAL SCIENCES, INC. 4 Fourth Ave.Burlington, MA 01803-3304, AIR FORCE RESEARCH LABORATORY Space Vehicles Directorate AIR FORCE MATERIEL COMMAND HANSCOM AFB, MA 01731-3010, available to registered users of MODTRAN5.2.1 from Spectral Sciences Inc. at modtran@spectral.com.