ICESat-2 ATL09 层参数详解与云检测方法

ICESat-2 ATLAS 数据产品中的 ATL09 层参数详解 ICESat-2 是一项先进的地球观测卫星任务，其核心产品之一是 Advanced Topography Laser Altimeter System (ATLAS) 的数据集。ATL09 层参数文档详细介绍了这个数据级产品中的关键信息，特别是针对大气回波剖面（atmospheric backscatter profiles）的处理方法和层高度检测算法——密度维度算法 (Density Dimension Algorithm, DDA)。 DDA 是在大气层高度测量中常用的一种技术，它通过分析不同强度光束（通常指3个强光束）的回波信号，对大气层内的分层结构进行识别和高度估算。这部分信息可以在 Atmopsheric ATBD（Atmospheric Algorithm Theoretical Basis Document）的第二部分找到，其中包含了算法的详细步骤和理论基础。 在 ATL09 数据中，层参数不仅包括了由 DDA 方法提取的层高度，还包括与这些层相关的标志，这些标志有助于标识层的性质和质量。此外，云检测也是重要的一环，它利用每个强光束的Apparent Surface Reflectivity (ASR) 估计来判断是否存在云层。然而，这种方法仅能指示云的存在，而非提供精确的云层高度信息。云检测的结果被假设为所有光束（包括弱光束）在同一地理物理段（由 ATL03 的 segment_id 标识）内代表的云况，因为强光束和弱光束的轨道轨迹是分开但相关的。 在 SIPS（ICESat-2 Science Processing System）中，ATLAS 的科学算法软件（ASAS）和调度及数据管理系统（SDMS）共同协作，生成从0级到4级的标准数据产品，包括层高度、云状态信息以及产品质量评估和元数据等关键信息。这些产品是科学家们进行地球表面特征研究、冰川消融分析、海冰监测等应用的重要数据源。 理解和掌握 ATL09 的层参数及其处理方法对于有效利用 ICESat-2 的数据至关重要，它提供了关于大气层结构、地表反射率以及云状况的宝贵数据，是气候学、地球系统科学研究中的基石。