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[转载]大气辐射传输模型已有 968 次阅读2010-11-6 14:31|个人分类:未分类|系统分类:科普集锦|关键词:辐射传输转自/s/blog_4b700c4c0100jgl7.html相对辐射校正和绝对辐射校正基于物理模型的绝对辐射校是利用一系列参数(例如，卫星过境时的地物反射率，大气的能见度，太阳天顶角和卫星传感器的标定参数等)将遥感图像进行校正的方法。
仪器引起的误差畸变一般在数据生产过程中由生产单位根据传感器参数进行了校正。
对于用户来所，绝对辐射校正的方法主要是辐射传输模型法，该方法校正精度较高，它是利用电磁波在大气中的辐射传输原理建立起来的模型对遥感图像进行大气校正的方法。
由于有不同的不同的假设条件和适用的范围，因此产生很多可选择的大气较正模型，例如 6S模型、LOWTRAN模型、MODTRAN模型、ATCOR模型等。
基于统计模型的相对辐射校正,主要包括不变目标法、黑暗像元法与直方图匹配法等等。
不变目标法假定图像上存在具有较稳定反射辐射特性的像元，并且可确定这些像元的地理意义，那么就称这些像元为不变目标，这些不变目标在不同时相的遥感图像上的反射率将存在一种线性关系。
当确定了不变目标以及它们在不同时相遥感图像中反射率的这种线性关系，就可以对遥感图像进行大气校正。
黑暗像元法的基本原理就是在假定待校正的遥感图像上存在黑暗像元区域、地表朗伯面反射、大气性质均一，忽略大气多次散射辐照作用和邻近像元漫反射作用的前提下，反射率很小的黑暗像元由于大气的影响，而使得这些像元的反射率相对增加，可以认为这部分增加的反射率是由于大气程辐射的影响产生的。
利用黑暗像元值计算出程辐射，并代入适当的大气校正模型，获得相应的参数后，通过计算就得到了地物真实的反射率。
直方图匹配法是指如果确定某个没有受到大气影响的区域和受到大气影响的区域的反射率是相同的，并且可以确定出不受影响的区域，就可以利用它的直方图对受影响地区的直方图进行匹配处理。
sciatran 辐射传输模式Sciatran辐射传输模式Sciatran辐射传输模式是一种用于描述大气辐射传输的模型。
它是由美国国家航空航天局（NASA）开发的，可以模拟和预测大气中各种辐射的传输和散射过程。
Sciatran模型在气象、环境科学和遥感等领域中得到广泛应用，对于研究大气辐射和气候变化具有重要意义。
Sciatran模型基于辐射传输方程，通过计算大气中辐射的吸收、散射和发射等过程，可以得到大气中各个高度上的辐射能量分布。
这对于了解大气中能量的分布和平衡非常重要，也可以为其他相关研究提供基础数据。
Sciatran模型考虑了大气的各种成分和参数，如水汽、云、气溶胶等，这些因素对辐射传输过程有重要影响。
模型还考虑了大气的垂直分层结构和地表特征，以及太阳辐射和地球辐射的入射角等因素。
通过考虑这些因素，Sciatran模型可以更准确地模拟大气中辐射的传输和散射过程。
Sciatran模型还可以用于模拟和预测不同地区和不同季节的大气辐射特征。
通过输入不同的大气参数和条件，可以得到不同地点和时间段的辐射能量分布图。
这对于研究地球辐射平衡、气候变化和环境影响等具有重要意义。
Sciatran模型的使用需要输入大量的大气和地表参数，如气温、湿度、气压、云量、气溶胶浓度等。
这些参数的准确性对于模型的结果具有重要影响。
因此，为了得到准确的辐射传输模拟结果，需要对这些参数进行精确测量和数据处理。
Sciatran模型还可以与其他模型和数据进行耦合，以得到更全面和准确的辐射传输模拟结果。
例如，可以将Sciatran模型与气象模型和地表模型进行耦合，以考虑大气和地表的相互作用。
这样可以更好地模拟大气辐射传输的复杂过程。
Sciatran辐射传输模式是一种用于模拟和预测大气辐射传输的重要工具。
它可以模拟大气中各种辐射的传输和散射过程，对于研究大气辐射和气候变化具有重要意义。
通过精确测量和处理大气和地表参数，以及与其他模型和数据进行耦合，可以得到准确和全面的辐射传输模拟结果。
sciatran 辐射传输模式Sciatran辐射传输模式Sciatran辐射传输模式是一种用于模拟大气辐射传输过程的计算模型。
它被广泛应用于气象学、环境科学和遥感领域，用于研究大气中的辐射传输规律以及对地球表面辐射的影响。
本文将介绍Sciatran辐射传输模式的基本原理、应用范围和一些相关研究进展。
一、基本原理Sciatran辐射传输模式基于辐射传输方程，通过对大气中的气溶胶和气体的光学性质进行建模，模拟太阳辐射和地球辐射在大气中的传输过程。
它考虑了大气中的各种光学过程，如散射、吸收和发射，并通过数值计算方法求解辐射传输方程，得到大气的辐射能量分布。
Sciatran辐射传输模式主要包括以下几个步骤：1. 大气光学特性参数的输入：包括大气气溶胶和气体的光学参数，如散射和吸收系数，以及大气温度、湿度等参数。
2. 辐射传输方程的求解：利用数值计算方法，求解辐射传输方程，得到大气中的辐射能量分布。
3. 辐射传输结果的输出：根据模型计算结果，生成辐射传输的相关数据，如太阳辐射、地球辐射和大气辐射能量的分布图。
二、应用范围Sciatran辐射传输模式在气象学、环境科学和遥感领域具有广泛的应用。
它可以用于研究大气中的辐射传输过程，了解大气中的气溶胶和气体对辐射的影响，以及它们与气候变化之间的关系。
此外，Sciatran模式还可以用于遥感数据的辐射校正，提高遥感数据的准确性和可靠性。
在气象学中，Sciatran模式可以用于模拟和预测大气辐射能量的分布，对天气预报和气候模拟具有重要意义。
它可以帮助科学家们更好地理解大气辐射过程，提高气象预报的准确性。
在环境科学中，Sciatran模式可以用于研究大气污染和气候变化之间的关系。
通过模拟大气中的辐射传输过程，可以了解气溶胶和气体对大气辐射的影响，为环境保护和治理提供科学依据。
在遥感领域，Sciatran模式可以用于遥感数据的辐射校正。
遥感数据通常受到大气散射和吸收的影响，通过模拟大气辐射传输过程，可以消除大气效应，提高遥感数据的质量和精度。
大气辐射传输模型研究及应用前景一、引言大气辐射传输模型（Atmospheric Radiation Transfer Model，ARTM）是一种用于研究大气辐射传输过程的计算模型，其主要应用于气候变化、天气预报、卫星遥感以及环境保护等领域。
通过模拟、计算和预测大气辐射的变化情况，我们可以更好地理解和应对地球环境变化带来的挑战。
本文将探讨大气辐射传输模型的研究现状以及其应用前景。
二、大气辐射传输模型的研究现状目前，大气辐射传输模型的研究可以分为三个方向：理论模型研究、实验测量方法以及数值计算方法。
1. 理论模型研究理论模型研究是大气辐射传输模型研究的基础，通过建立物理方程和数学模型，可以对大气辐射传输进行定量描述和分析。
在过去的几十年里，许多学者通过理论模型研究，提出了一系列的辐射传输方程和参数化方案，为后续研究提供了基础。
2. 实验测量方法实验测量方法是验证和优化理论模型的重要手段。
通过在不同地点和时间进行实地实验观测，可以获取真实的大气辐射数据，并与模型计算结果进行比对。
目前，实验测量方法主要利用卫星遥感和地面观测，可以对大气层的辐射传输特征进行详细研究。
3. 数值计算方法数值计算方法是大气辐射传输模型的应用手段，其通过计算机模拟和数值计算的方式，对大气辐射传输过程进行数值模拟和预测。
数值计算方法具有高时空分辨率、较高的精确度和较低的人力成本等优势，因此在气候变化、天气预报和环境保护等领域得到了广泛应用。
三、大气辐射传输模型的应用前景随着气候变化和环境污染问题的日益严重，大气辐射传输模型的应用前景愈发广阔。
以下是几个可能的应用方向：1. 气候变化模拟和气候预测大气辐射传输模型可以通过模拟和计算大气辐射的变化，为气候变化模拟和气候预测提供数据和方法支持。
通过模型模拟，可以更好地了解大气辐射与气候变化之间的相互影响关系，为气候变化监测和应对提供科学依据。
2. 空间遥感应用大气辐射传输模型的研究和应用对于卫星遥感数据的解译和分析具有重要意义。
大气辐射传输模拟器(ARTS)软件的介绍
李书磊;刘磊;高太长
【期刊名称】《大气与环境光学学报》
【年(卷),期】2016(0)4
【摘要】随着对气候变化、环境监测、大气遥感等领域研究的深入,大气辐射传输研究的重要性日益凸显,往往需要进行辐射传输模拟,计算大气透过率、光谱辐亮度等参数,进行部分气象要素的反演等,因此亟需发展快速精确、普遍适用的辐射传输模式.主要介绍了一种高度模块化、广泛适用的辐射传输模式-ARTS(the atmospheric radiative transfer simulator),介绍了模式的研制背景、主要功能、计算流程、应用领域等,并给出了部分模拟实例的结果.目前,该辐射传输模式已成功应用于Odin/SMR、MASTER与SOPRANO等探测器的正向模拟与反演系统.【总页数】8页(P241-248)
【关键词】辐射传输;衰减;光谱辐亮度;反演
【作者】李书磊;刘磊;高太长
【作者单位】解放军理工大学气象海洋学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH765.2
【相关文献】
1.基于SCIATRAN大气辐射传输模式的卷云大气短波红外敏感性分析 [J], 李姗姗;邓小波;丁继烈;刘海磊
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4.日盲紫外辐射的大气传输与大气温度关系的理论模型 [J], 潘浩;马仪;周仿荣;马御棠;钱国超;文刚
5.通用大气辐射传输软件CART介绍 [J], 魏合理;陈秀红;饶瑞中
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大气辐射传输模型6S简介1986年，法国Université des Sciences et Technologies de Lille（里尔科技大学）大气光学实验室Tanré等人为了简化大气辐射传输方程，开发了太阳光谱波段卫星信号模拟程序5S（SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM），用来模拟地气系统中太阳辐射的传输过程并计算卫星入瞳处辐射亮度。
1997年，Eric Vemote对5S进行了改进，发展到6S（SECOND SIMULATION OF THE SATELLITE SIGNAL IN THE SOLAR SPECTRUM）,6S吸收了最新的散射计算方法，使太阳光谱波段的散射计算精度比5S有所提高。
这种模式是在假定无云大气的情况下，考虑了水汽、CO2、O3和O2的吸收、分子和气溶胶的散射以及非均一地面和双向反射率的问题。
6S是对5S的改进，光谱积分的步长从5nm改进到2.5nm，同5S相比，它可以模拟机载观测、设置目标高程、解释BRDF作用和临近效应，增加了两种吸收气体的计算（CO、N2O）。
采用SOS (successive order of scattering) 方法计算散射作用以提高精度。
缺点是不能处理球形大气和limb (临边)观测。
它其中主要包括以下几个部分：（1）太阳、地物与传感器之间的几何关系:用太阳天顶角、太阳方位角、观测天顶角、观测方位角四个变量来描述；（2）大气模式：定义了大气的基本成分以及温湿度廓线，包括7种模式，还可以通过自定义的方式来输入由实测的探空数据，生成局地更为精确、实时的大气模式，此外，还可以改变水汽和臭氧含量的模式；（3）气溶胶模式：定义了全球主要的气溶胶参数，如气溶胶相函数、非对称因子和单次散射反照率等，6S中定义了7种缺省的标准气溶胶模式和一些自定义模式；（4）传感器的光谱特性：定义了传感器的通道的光谱响应函数，6S中自带了大部分主要传感器的可见光近红外波段的通道相应光谱响应函数，如TM，MSS，POLDER和MODIS等；（5）地表反射率：定义了地表的反射率模型，包括均一地表与非均一地表两种情况，在均一地表中又考虑了有无方向性反射问题，在考虑方向性时用了9种不同模型）。
海洋-大气耦合矢量辐射传输模型及其遥感应用海洋-大气耦合矢量辐射传输模型是通过模拟和计算海洋、大气系统中的能量传输过程，研究光线在海洋和大气中的传播规律和相互作用。
该模型可以用于解决海洋与大气系统中的能量交换和辐射问题，同时也可以用于遥感技术的应用。
海洋-大气耦合矢量辐射传输模型主要包括以下几个要素：1. 海洋和大气的物理性质参数。
海洋和大气的温度、密度、湿度、浊度等物理性质参数对光线的传播和相互作用起着重要的作用。
通过观测和测量这些参数，可以建立适合的模型来模拟光线在海洋和大气中的传输规律。
2. 光线的传播和相互作用过程。
光线在海洋和大气中的传播受到多种因素的影响，如散射、吸收、反射等。
这些因素的作用会改变光线的能量和方向，进而影响光线的传播和相互作用过程。
通过建立适当的模型，可以模拟和计算光线的传播和相互作用过程，从而研究海洋和大气中能量的分布和变化。
3. 遥感技术的应用。
海洋-大气耦合矢量辐射传输模型可以利用遥感技术来获取输入参数，如海洋和大气的温度、湿度、浊度等，从而精确地建立模型并进行计算和分析。
遥感技术可以通过卫星、飞机或浮标等载体获取海洋和大气的信息，同时还可以提供大范围、高分辨率的数据，从而可以用于海洋和大气研究、气候变化和环境监测等方面。
海洋-大气耦合矢量辐射传输模型的遥感应用主要包括以下几个方面：1. 海洋和大气的温度分布。
利用遥感技术可以获取海洋和大气的温度分布，从而可以了解海洋和大气系统的热量分布和变化情况。
这对于海洋环境监测、气候变化预测等具有重要意义。
2. 海洋和大气的湿度分布。
湿度是影响气候和天气变化的重要参数之一。
通过遥感技术获取海洋和大气的湿度分布，可以研究和预测气候和天气的变化趋势。
3. 海洋和大气的浊度分布。
浊度是海洋和大气的一个表征指标，可以反映海洋和大气中溶解物质和悬浮颗粒物的含量和分布。
通过遥感技术获取海洋和大气的浊度分布，可以了解海洋生态环境和大气质量的变化情况。
⼤⽓辐射传输校正模型（5S,modtran,acorn）在遥感的实际应⽤中，常⽤很多简化的⼿段，如假设地⾯为朗伯⾯，排除云的存在，采⽤有关标准⼤⽓模式及⼤⽓⽓溶胶模式等，⼀次产⽣了许多不同类型的⼤⽓辐射传输模型，主要分为两类，1）采⽤⼤⽓的光学参数2）直接采⽤⼤⽓物理参数如lowtran、modtran等⼤⽓辐射近似计算模型，⽽且还增加了多次散射计算1. 5s模型该模型的代码模拟计算海平⾯上的均匀朗伯体⽬标的反射率，并假定⼤⽓吸收作⽤与散射作⽤可以耦合，就像吸收粒⼦位于散射层的上⾯⼀样，则⼤⽓上层测量的⽬标反射率可以表⽰为，海平⾯处朗伯体的反射率⼤⽓透过率分⼦、⽓溶胶层的内在反射率有太阳到地表再到传感器的⼤⽓透过率S为⼤⽓的反射率⼤⽓传输辐射校正模型－3 modtran该模型是由美国空军地球物理实验室研制的⼤⽓辐射模拟计算程序，在遥感领域被⼴泛应⽤于图像的⼤⽓校正。
lowtran7是⼀个光谱分辨率20cm－1，的⼤⽓辐射传输实⽤软件，它提供了6种参考⼤⽓模式的温度、⽓压、密度的垂直廓线，⽔汽、臭氧、甲烷、⼀氧化碳、⼀氧化⼆氮的混合⽐垂直廓线，其他13种微量⽓体的垂直廓线，城乡⼤⽓⽓溶胶、雾、沙尘、⽕⼭喷发物、云、⾬的廓线，辐射参量（如消光系数、吸收系数、⾮对称因⼦的光谱分布），以及地外太阳光谱。
lowtran7可以根据⽤户的需要，设置⽔平、倾斜、及垂直路径，地对空、空对地等各种探测⼏何形式，适⽤对象⼴泛。
lowtran7的基本算法包括透过率计算⽅法，多次散射处理和⼏何路径计算。
1）多次散射处理lowtran 采⽤改进的累加法，⾃海平⾯开始向上直⾄⼤⽓的上界，全⾯考虑整层⼤⽓和地表、云层的反射贡献，逐层确定⼤⽓分层每⼀界⾯上的综合透过率、吸收率、反射率和辐射通量。
再⽤得到的通量计算散射源函数，⽤⼆流近似解求辐射传输⽅程。
2）透过率计算该模型在单纯计算透过率或仅考虑单次散射时，采⽤参数化经验⽅法计算带平均透过率，在计算多次散射时，采⽤k－分布法3）光线⼏何路径计算考虑了地球曲率和⼤⽓折射效应，将⼤⽓看作球⾯分层，逐层考虑⼤⽓折射效应由于lowtran直接使⽤⼤⽓物理参数，因⽽需要按照下列⽅法计算出与lowtran使⽤的⼤⽓物理参数相对应的⼤⽓光学参数179页4.modtran辐射传输模型modtran可以计算0到50000cm－1的⼤⽓透过率和辐射亮度，它在440nm到⽆限⼤的波长范围精度是2cm－1，在22680到50000cm－1紫外波（200-440nm）范围的精度是20cm－1，在给定辐射传输驱动、⽓溶胶和云参数、光源与遥感器的⼏何⽴体对和地⾯光谱信息的基础上，根据辐射传输⽅程来计算⼤⽓的透过率以及辐射亮度。
大气辐射传输模型及其软件∗焦斌亮 高志强 李素静 白云燕山大学信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004摘 要：本文主要阐述了大气辐射传输模型在大气订正中的应用，介绍了大气辐射传输原理，详细地叙述了6S 、LOWTRAN 、MODTRAN 和 FASCODE 等模型，同时提到了在以上模型基础上发展起来的其它辐射传输模型及软件，并对相应的模型及软件的共同特点和主要区别进行了比较，认为大气辐射传输模型在当前的大气订正模型中依然是比较可靠而常用的方法。
关键词：大气订正 辐射传输 6S MODTRAN1 引 言大气订正是遥感技术的重要组成部分，主要包括大气参数估计和地表反射率反演两个方面。
如果获得了大气特性参数，进行大气订正就变得相对容易，但是获得准确的大气特性参数通常比较困难。
通常有两类方法用辐射传输方程来计算大气订正函数：一种是直接的方法，对于大气透过率函数和反射率函数，通过对模型的积分来得到；另一种是间接的方法，它不是直接计算所需要的大气订正函数，而是通过辐射传输模型输出的表观反射率，结合模型输入的参数来求解。
大气订正方法有很多，比如：基于图像特征的相对订正法、基于地面线形回归模型法、大气辐射传输模型法和复合模型法等。
它是利用电磁波在大气中的辐射传输原理建立起来的模型对遥感图像进行大气订正的方法。
其中，大气辐射传输模型(Atmospheric Radiative Transfer Model)法是较常用的大气订正方法，它用于模拟大气与地表信息之间耦合作用的结果，其过程可以描述为地表光谱信息与大气耦合以后，在遥感器上所获得的信息，其中考虑了光子与大气相互作用机理，物理意义明确，具有很高的反演精度。
2 大气辐射传输原理电磁辐射在介质中传输时，通常因其与物质的相互作用而减弱。
辐射强度的减弱主要是由物质对辐射的吸收和物质散射所造成的，有时也会因相同波长上物质的发射以及多次散射而增强，多次散射使所有其它方向的一部分辐射进入所研究的辐射方向。
当电磁辐射为太阳辐射，而且忽略多次散射产生的漫射辐射时，光谱辐射强度的变化规律可以表述为[1]λλλρI dsk dI −= (1) 式中，I λ 是辐射强度，s 是辐射通过物质的厚度，ρ是物质密度，k λ表示对波长λ辐射的质量消光截面。
令在s=0处的入射强度为I λ（0），则在经过一定距离s 1后，其出射强度可由式(1)积分得到∗作者介绍：焦斌亮（1964—），男(汉族)，陕西户县人，燕山大学教授，主要从事光学遥感与CCD 应用技术研究；高志强（1981—），男（汉族），河北鹿泉人，燕山大学硕士研究生，研究方向：大气辐射在光学遥感中的应用。
(2) ()()⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=∫101exp 0s ds k I s I ρλλλ假定介质是均匀的，则k λ与距离s 无关，因此定义路径长度(3) ∫=10s ds ρμ则式(2)可表示为()()()u k I s I λλλ−=exp 01 (4) 上式就是比尔定律，也称朗伯定律。
它指出，通过均匀消光介质传输的辐射强度按简单的指数函数减弱，该指数函数的自变量是质量消光截面和路径长度的乘积。
它不仅适用于强度量，而且也适用于通量密度和通量。
根据式(4)我们可以定义单色透过率T λ为()()(μλλλλk I s I T −==exp 01) (5) 式中，μ为θ的余弦值。
一般在大气辐射传输实际应用中，假定局域大气为平面平行的，因此只允许辐射强度和大气参数（温度和气体分布廓线）在垂直方向（即高度和气压）上变化，这种假定在物理意义上是适当的。
如果用z 表示距离，则定义的普遍辐射传输方程可化为()()(ϕθϕθρ)ϕθθ,;,;,;cos z J z I dzk z dI +−= (6) 式中，θ为天顶角，φ为方位角，J 是源函数。
当考虑多次散射问题时，引进由大气上界向下测量的垂直光学厚度(7)∫∞=z dz k ρτ于是得到描述平面平行大气中多次散射问题的基本方程()()(ϕμτϕμττ)ϕμτμ,;,;,;J I d dI −= (8) 3 典型的大气辐射传输模型从20世纪80年代起，国外一些学者对遥感影像的大气订正研究做了许多工作，在模拟地—气过程的能力上有了很大提高，发展了一系列辐射传输模型，如6S 、LOWTRAN 、MODTRAN 和FASCODE 模型等，下面分别介绍。
3.1 6S 模型6S （Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum ）模型估计了0.25- 4.0μm 波长电磁波在晴空无云条件下的辐射特性，是在Tanre 等人[2]提出的5S (Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum)基础上发展而来的。
它在假设均一地表的前提下，描述了非朗伯反射地表情况下的大气影响理论，而后Vermote [3]又将其改进为6S 模型。
目前普遍使用的是1997年的4.1版本（以前是3.1版本）。
当前若干大气订正算法利用6S 模型来计算大气订正函数，一般是通过解近似的辐射传输方程来求得所需要的各种直射、散射透过率、大气的程辐射和大气的半球反照率等参数。
其基本公式可以写为1)()()[,(),,(ss v s a r v s g v s v s t S T T T ρρθθρθθϕϕθθρ−+=−+ (9) 此处ρt 是传感器测得的表观反射率，ρs 是地表漫反射率，S 为大气半球反照率，ρr+a 为由分子散射和气溶胶散射所构成的大气路径辐射反射率，T g (θs ,θv )为大气吸收所构成的透过率，T(θs ) 与T(θv )分别代表太阳-目标与目标-传感器路径上的直线透过率，ρt 为大气上界的总反射率。
6S 模型主要包括以下5个部分:太阳、地物与传感器之间的几何关系，大气模式，气溶胶模式，传感器的光谱特性和地表反射率，它考虑了太阳的辐射能量通过大气传递到地表，再经地表反射通过大气传递到传感器的整个传播过程。
对于吸收系数的计算公式，采用了吸收线的随机指数分布统计模式，这对于宽带传感器是一种很好的近似。
为了考虑多次散射及分子散射与气溶胶散射及其相互作用，6S 采用最新近似 (state-of-the-art) 和连续散射SOS (Successive Order of Scattering) 方法来求解辐射传输方程。
3.2 LOWTRANLOWTRAN 是由美国地球物理实验室开发的单参数，谱带模式的大气传输模型，是计算大气透过率及辐射的软件包，其原意是“低谱分辨率大气透过率计算程序”[4]，适用于从紫外、可见、红外到微波乃至更宽的电磁波谱范围内，包括云、雾、雨等多种大气状况的大气透过率及背景辐射。
目前普遍使用的是1989 年2月公布的LOWTRAN7版本。
它以20cm -1的光谱分辨率的单参数带模式计算0cm -1 -50 000cm -1的大气透过率、大气背景辐射、单次散射的阳光和月光辐射亮度、太阳直射辐照度。
程序考虑了连续吸收，分子、气溶胶、云、雨的散射和吸收，地球曲率及折射对路径及总吸收物质含量计算的影响。
大气模式包括13种微量气体的垂直廓线，六种参考大气模式定义了温度、气压、密度、及水汽、臭氧、甲烷、一氧化碳和一氧化二氮的混合比垂直廓线。
程序用带模式计算水汽、臭氧、一氧化二氮、甲烷、一氧化碳、氧气、二氧化碳、一氧化氮和二氧化硫的透过率。
多次散射参数化计算使用二流近似和累加法，用k-分布与带模式透过率计算衔接。
对于水汽、氮气连续吸收以及紫外和可见波段的臭氧吸收，其平均透过率用朗伯定律计算，对其它气体吸收，则采用了双指数经验公式。
3.3 MODTRANMODTRAN 是LOWTRAN 的改进模型，其程序的基本结构和框架保持原样。
它覆盖了0-22 600 cm -1 (即波长0.44μm- ∞)的光谱范围，具有2 cm -1的光谱分辨率。
它利用二流(two steams)近似模型考虑大气多次散射效应。
MODTRAN 是一个中分辨率大气辐射传输模型，吸收带模式参数用最新HITRAN [5],[6]数据库计算而得，采用Curtis-Godson 近似将多层的分层路径近似为等价的均匀路径，而且可以计算热红外的辐射亮度、辐照度等。
目前普遍使用的是MODTRAN4版本。
3.4 FASCODEFASCODE 是一个全世界公认的、以完全的逐线 Beer-Lambert 算法计算大气透过率和辐射的软件，它的分辨率很高，提供了“精确”透过率计算，并且考虑了非局地热力平衡状态的影响，原则上它的应用高度不受限制。
因此，FASCODE 通常用作评估遥感系统或参数化带模型的标准，也常用于大气精细化结构的研究。
许多大气订正模型就是在以上模型的基础上发展起来的，如SMAC （Simplified method for the atmospheric correction ）、ATREM （Atmospheric Removal)、HATCH (The high accuracy atmospheric correction for hyperspectral data)、ATCOR (Atmospheric and Topographic Correction mode1)、ACORN （AtmosphericCORrection Now）和FLAASH(Fast line-of-sight atmospheric analysis of spectral hypercubes)模型，PcLnWin 和DISORT软件等。
此外，还有SHARC、UVRAD(Ultraviolet and Visible Radiation)，TURNER，UCSB的SBDART、SAMM、SERTRAN模型，三维辐射传输模型(MOD3D)等大气辐射传输模型。
4 四种大气辐射传输模型的共同特点和主要差别4.1 各种大气辐射传输模型的共同特点6S、LOWTRAN，MODTRAN和 FASCODE是根据不同应用目的而开发的宽带、窄带和逐线计算的大气辐射传输模型及其相应的应用软件，都是用Fortran语言编写的。
这几个大气辐射传输模型具有如下共同特点：它们以大气条件和地表条件作为输入参数，以表观反射率为输出结果，都涉及了复杂大气条件下多种辐射传输量的计算。
这些大气模型可以根据理论计算或实测资料，在这些传输模型实用程序中包括了具有代表性的大气和气溶胶的模式（如大气模式有6种：热带大气、中纬度夏季大气、中纬度冬季大气、亚北极区夏季大气、亚北极区冬季大气、美国标准大气），这些复杂的天气环境使它们具有更广泛的应用。
