پيشنهاد روشي براي جايگزيني داده‌هاي تابشي سنجنده MODIS با استفاده از مدل CRTM تصحيح‌شده در مقياس محلي

Introducing a Method for Replacement of MODIS Measured Radiance Fluxes Using Modified CRTM Model at the Local Scale

در پژوهش حاضر روشي براي جايگزين‌كردن چگالي‌هاي شار تصاوير سنجنده MODIS با استفاده از مدل انتقال انرژي مجمع (CRTM) كه از مدل‌هاي حل معادله انتقال انرژي است، ارايه شده است. بدين منظور اندازه‌گيري‌هاي راديوساند مربوط به ايستگاه سينوپتيك بندرعباس به‌همراه چگالي‌هاي شار اندازه‌گيري‌شده از تصاوير شب سنجنده MODIS مستقر بر سكوي Aqua براي آب‌هاي عميق خليج‌فارس مورد استفاده قرار گرفت. بنابراين با استفاده از پيش‌بيني‌كننده‌هاي استاندارد نسخه هشتم مدل‌ گذردهي مسير نوري (OPTRAN) كه بخش اصلي مدل CRTM است، اختلاف چگالي‌هاي شار محاسبه‌شده به‌وسيله مدل CRTM و اندازه‌گيري‌شده به‌وسيله سنجنده MODIS مدل‌سازي شده است. پس از پياده‌سازي روش مورد نظر، مقدار ميانگين RMSE چگالي‌هاي شار محاسبه‌شده از مدل CRTM با مقدار اندازه‌گيري‌شده براي تصاوير سنجنده MODIS منتخب براي آزمون كارايي روش، در تمام باندها W/(m2.µm.sr) 47/0 محاسبه شد كه با اعمال تصحيحات ارايه‌شده در پژوهش حاضر به 39/0 تغيير يافت. مقدار ميانگين RMSE دماي درخشندگي ميانگين معادل اين چگالي‌هاي شار نيز به ترتيب 45/6 و 27/5 درجه كلوين محاسبه گرديد. با استفاده از روش ارايه‌شده در اين پژوهش، مقادير چگالي‌هاي شار حاصل از مدل CRTM به مقادير چگالي‌هاي شار سنجنده MODIS نزديك‌تر مي‌شود. بنابراين مي‌توان از اين مدل براي ارزيابي چگالي‌هاي شار سنجنده MODIS استفاده كرد و در مواردي نظير وجود نويز بالا يا وجود ابر در تصاوير يا ازكارافتادن سنجنده، داده‌هاي آن را با داده‌هاي محاسباتي مدل CRTM تصحيح‌شده جايگزين كرد.

In this study, a method for replacing MODIS measured flux densities using CRTM is introduced. For this, the Radiosonde measured temperature profiles in Bandar-abbass synoptic station along with night time flux densities measure by MODIS sensor on board of Aqua platform for the deep water region in the Persian Gulf were used. Then, using standard predictors of OPTRAN version VIII which is the main part of CRTM model, it was tried to model the difference between modeled and MODIS measured radiance values. To evaluate the method, the averaged RMSE were used. The RMSE between CRTM calculated and MODIS measured radiation fluxes was found to be 0.47 . This value was improved to 0.39 using modified CRTM. The equivalent brightness temperature for these fluxes was 6.45 and 5.27 (K) respectively. So using the suggested method in this study, the CRTM calculated radiances fairly approaches the MODIS measured values. It is suggested that this method be used whenever there are high noises, cloud overcast and or any possible malfunctioning of MODIS sensor to replace the missing data.