1,3、大气透过率,由于大气分子和气溶胶粒子的影响，光辐射在经过大气的同时被吸收和散射，由此引起的电磁波衰减称作消光(Extinction)用大气透过率(或大气透射比)描述：,Bouggner 定律,透射比,是波长和传输路径的函数，记作,假设大气为均匀光学介质,称为光学厚度,2,若入射光的辐射照度为E0，入射方向为，当通过高度Z1到高度Z2的大气层后，辐射照度为E,大气厚度,大气透过率,散射系数 取决于气体分子、气溶胶粒子对电磁波的散射； 吸收系数 取决于气体分子对电磁波的吸收 与 随波长不同而变化 可见光辐射的衰减以大气散射为主；紫外和红外辐射的衰减以大气分子的选择性吸收为主令大气消光系数,3,令m代表大气中的气体分子、p代表气溶胶粒子,大气散射系数,大气吸收系数,大气透过率,4,4、大气窗口,电磁波辐射在大气传输中透过率较高的波段称为大气窗口5,典型的大气窗口有：0.30m ~1.15 m：部分紫外光、全部可见光、部分近红外,0.3 m ~0.4 m 透过率约为70%,0.4 m ~0.7 m 透过率大于95%,0.7 m ~1.1 m 透过率约为80%,1.4m ~1.9 m：短波红外，透过率在60%～95%之间,2.0m ~2.5 m：短波红外，透过率约为80%,3.5m ~5.0 m：中波红外，透过率约为60%～70%,8.0m ~14.0 m：热红外，透过率约为80%,6,利用气象学距离处理消光,大气透明度 1,——白光通过1Km水平路程的大气透射比,目标和背景的表观对比度,目标和背景固有对比度,式中，,能见距离（能见度） Rv,——人眼发现以地平天空为背景、视角大于30的黑色目标物的最大距离,大气对比传递函数,7,根据辐射传输方程,散射附加亮度,解得目标和背景的表观辐亮度,典型数据：C0=1，CRV=0.02,8,大气辐射传输计算软件,5S、6S、LOWTRAN、MOTRAN、FASCODE、HITRAN……,,,9,基于理论模型的辐射传输计算,辐射传输方程,从辐射源经大气层到达探测系统的过程中电磁波能量变化的模型。
地物的波谱反射率,式中，,地物的波谱发射率,与地物同温度黑体的辐射出射度,探测系统的光谱响应系数,天空辐射照度,大气上界太阳辐照度,太阳辐射下行和上行的透射比,10,LOWTRAN－低谱分辨率大气传输计算程序,正式命名于1972年，目前流行的是1989年公布的LOWTRAN 7; 由美国空军地球物理实验室(AFGL)开发，单参数、谱带模式的低分辨率(20cm-1)大气传输模型； 计算迅速、结构灵活多变，适用于从紫外、可见光、红外到微波乃至更宽的电磁波谱范围（0~50000cm-1），包括云、雾、雨等多种大气状况的大气透过率及背景辐射 由于谱带模型的限制，对40Km以上的大气区域，精度严重下降；LOWTRAN主要作为工作于下层大气和地表面战术系统的辅助工具11,12,1、大气模型,LOWTRAN 7 规定了六种大气模型：,1976年美国“标准”大气：1976年，由美国制定，用中纬度平均值表示； 赤道： 北纬15°； 中纬度夏天： 北纬45°，7月； 中纬度冬天： 北纬45°，1月； 亚北极夏天： 北纬60°，7月； 亚北极冬天： 北纬60°，1月；,用户也可以自定义大气模型，另行输入温度和气压的高度分布参数，或水蒸汽、臭氧等气体的高度分布参数。
13,六种大气模型大气温度的高度分布,六种大气模型大气压强的高度分布,14,2、气溶胶模型及参数,无气溶胶衰减； 农村，缺省能见度23公里； 农村，缺省能见度5公里； 近海（Navy Maritime）； 海洋，缺省能见度23公里； 都市，缺省能见度5公里； 对流层，缺省能见度50公里； 用户自定义，缺省能见度23公里； 薄雾，缺省能见度0.5公里； 浓雾，缺省能见度0.2公里； 沙漠；,15,影响大气辐射传输的不仅仅是路径长度，还有路径的类型，包括：,3、大气路径类型,水平路径：恒压路径，需输入起始高度和路径； 倾斜路径：可输入起始高度/终止高度/天顶角；或起始高度/天顶角/斜程，或起始高度/终止高度/斜程 倾斜路径至空间：可输入起始高度/天顶角4、运行模式,计算路程透过率； 计算路程辐亮度和路程透过率； 计算大气辐亮度和太阳、月亮辐射的单次散射； 计算直接透射的太阳辐照度16,5、路径、波长参数,与路径有关的有：起始高度、终止高度、天顶角、路径长度 。