融合 Sentinel-2 和 Sentinel-3 图像以生成城市尺度的平流气溶胶日分布图

在这项研究中，作者希望介绍一种无监督流程，旨在实时生成描绘平流气溶胶的分布图，特别聚焦于沙漠沙尘和源自生物质燃烧的烟雾。这一创新方法利用了 Sentinel-2 影像提供的 10 m 尺度的高分辨率能力，这对城市环境尤为有利。同时，它利用了 Sentinel-3 提供的接近每日重访频率的优势。该方法包括在无云层覆盖的情况下，每五天使用可用的 L1C 和 L2A 格式的 Sentinel-2 第 2、3、4 和 5 波段生成 10 m 分辨率的气溶胶图。随后，利用搭载在 Sentinel-3 上的 OLCI 仪器捕获的可见光和近红外观测（VNIR，可在 300 m 尺度获取）衍生的类似地图，通过空间调制每两天对该图进行一次增强。来自这两颗卫星的数据经过独立处理，并在特征层面上进行融合。该过程将 Sentinel-3 和 Sentinel-2 地图相结合，每两天或更频繁地更新每个 300 m × 300 m 网格内的气溶胶浓度。对于无法获取 Sentinel-2 数据的日期，会对这些网格单元内的空间纹理或气溶胶分布进行外推。这一空间指数代表了相比以往侧重于根据散射和吸收特征区分沙尘与烟雾的研究的一项进步。通过将整个过程与位于测试地点的 AERONET 站点获取的细模态和粗模态气溶胶光学厚度（AOD）点测量值进行比较并进行了严格验证，确保了所生成分布图的可靠性和准确性。