地表反射和大气散射具有空间非均一性，三维辐射传输是定量化研究地-气空间非均一性对辐射强迫、成像模糊等效应的先进工具。近期，中科院合肥研究院安光所光学遥感研究中心孙斌副研究员与德国莱比锡大学气象系研究人员在新型蒙特卡洛三维辐射传输模型，以及基于三维辐射传输模型的大气临近效应校正应用等方向合作研究取得进展，相关研究工作分别以《逆向蒙特卡洛大气辐射传输的有偏采样方法及其在北极非均匀云-地场景的仿真应用》和《大气临近像元效应对大气层顶观测辐亮度的影响和基于三维辐射传输的大气校正》为题，发表在国际学术期刊Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer和Remote Sensing of Environment上。
研究工作围绕三维辐射传输模型LEIPSIC（Light Estimator Including Polarization, Surface Inhomogeneities, and Clouds）展开，利用SNSLE （Separated-Near-Solar Local Estimation）重要性采样算法和并行计算加速，可以快速实现考虑云-地横向辐射传输效应的宽谱辐射收支计算。
在大气校正应用中，通过仿真确定了若干辐射传输要素对于临近效应传输距离的影响规律，包括散射介质等效高度，亮地表几何尺度，散射介质光学厚度，以及太阳入射和观测几何。通过在大气校正中引入基于三维辐射传输的临近效应修正，对若干仿真案例以及航飞实测数据进行了大气校正，从地表反射率定量化和清晰度提升两个方面证明了新型大气校正算法的有效性。
两篇文章的研究工作得到了国家重点研发计划（战略性国际科技创新合作重点专项），国家公派博士后基金，以及德国研究基金会的资助。
图1 考虑三维效应的云辐射强迫和ICA（一维辐射传输）计算误差
图2 阿拉斯加海冰区观测辐亮度和大气校正结果
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