高分五号卫星多角度偏振相机最优化估计反演:角度依赖与后验误差分析

作     者：郑逢勋 侯伟真 李正强 Zheng Feng-Xun;Hou Wei-Zhen;Li Zheng-Qiang

作者机构：中国科学院遥感与数字地球研究所国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室北京100101 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2019年第68卷第4期

页      面：192-207页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2016YFE0201400) 中国科学院科技服务网络计划(STS)区域重点项目(批准号:KFJ-STS-QYZD-022) 遥感科学国家重点实验室开放基金(批准号:OFSLRSS201710) 国家自然科学基金(批准号:41671367 41505022 41871269)资助的课题~~ 

主　　题：多角度偏振相机 最优化估计反演 信息量分析 后验误差 

摘      要：多角度偏振相机(directional polarimetric camera, DPC)随高分五号卫星已经成功发射并持续获取全球观测数据.针对DPC在陆地气溶胶反演领域的应用需求,本研究基于多参数最优化估计反演框架,引入信息量和后验误差分析工具,讨论了DPC观测信息量对角度的依赖,给出了地表和气溶胶参数的后验误差,并分析了后验误差的影响因素.研究表明:1)卫星观测信息量随观测角度个数的增加显著提升, DPC多角度观测比单角度观测的总DFS(degree of freedom for signal)平均提高了5.45; 2)气溶胶反演比地表更依赖于卫星观测几何,散射角覆盖范围越大,观测包含的气溶胶信息量越多; 3)反演参数的后验误差随观测角度个数的增加显著降低,而气溶胶模型误差对后验误差的影响并不显著.总体来说,观测误差是影响反演结果不确定性的主要因素.本研究对DPC多角度偏振观测的反演能力以及反演不确定性进行了系统的定量评估,为DPC在轨测试及反演算法开发提供参考.