基于多传感器融合的时空连续AOD重构模型

气溶胶光学厚度(AOD)是气溶胶最重要的参数之一,现有的遥感AOD产品受云、积雪等因素的影响空间缺失严重,因此,生成空间覆盖完整的AOD具有重要意义.本文融合MODIS的MAIAC AOD和Himawari-8的AHI AOD,结合气象数据和高程数据,提出一种集成反距离权重插值(IDW)和CatBoost模型的时空连续AOD重构方法(命名为IDW-CatBoost).将此方法应用于京津冀和台湾岛的AOD重构,并与IDW、CatBoost方法对比,重构结果利用地基监测AERONETAOD进行验证,其中,京津冀的验证数为352个,台湾岛的验证数为641个.结果表明:在空间分布上,IDW AOD存在星点状特征,CatBoost、IDW-CatBoost的AOD具有空间连续分布的纹理特征;精度上,经地基监测AERONET AOD验证,京津冀地区IDW AOD与IDW-CatBoost AOD接近;台湾岛IDW-CatBoost AOD相比于IDW、CatBoost结果,R2分别提高了 10％和5％.经过多传感器AOD融合,与单传感器AHI L2、L3、MAIAC AOD相比,IDW-CatBoost重构AOD精度显著提升,在京津冀地区,R2分别提高了 15％、35％和12％,RMSE分别下降了25％、38％和22％;在台湾岛,R2分别提高了 14％、76％和76％,RMSE分别下降了6％、24％和24％.因此,基于多传感器AOD融合的IDW-CatBoost模型用于重构AOD产品,不仅空间覆盖完整,而且具有更高的精度.