星載高光譜分辨激光雷達回波信號大氣層特征解析
發(fā)布時間:2021-02-08 13:34
云和氣溶膠都被認為是生物圈、水循環(huán)圈和地球氣候系統(tǒng)輻射收支的重要調(diào)節(jié)者。探測云和氣溶膠的方法有許多,但是不受地域限制和時間限制的全天候觀測方法,可選的僅有具有主動回波的星載激光雷達,F(xiàn)役的星載激光雷達CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)由于超期服役,其激光能量已然下降,后期不足以很好完成云和氣溶膠的探測。中國將計劃于2019或2020年發(fā)射擁有自主知識產(chǎn)權的星載高光譜分辨激光雷達(spaceborne high spectral resolution lidar,spaceborne HSRL)大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星搭載的高光譜分辨激光雷達(Spaceborne Aerosol and Carbon Detection Lidar,SACDL),該星載激光雷達與前者的最大不同在于搭載了星載高光譜分辨激光雷達,這將有助于更好的探測云和氣溶膠,提升云和氣溶膠光學特性的反演質(zhì)量。本文通過對高光譜分辨激光雷達理論、瑞利散射理論、窄帶光譜濾波器特性以及CALIPSO的研究,仿真了星載高光譜分...
【文章來源】:成都信息工程大學四川省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
大氣成分的全球平均輻射強迫大氣氣溶膠因其自身特殊的物理和化學性質(zhì)會造成很多天氣問題及二次污染,如沙塵天氣,灰霾天氣等
使得人們也越來越重視環(huán)境污染對人類生活和健康帶來巨大的不利影響。而空氣污染問題中最主要的是霧霾天氣和沙塵天氣的頻發(fā),其已經(jīng)對人們的生產(chǎn)生活造成了嚴重的影響。隨著國家對空氣污染情況的重視,空氣污染的治理也變得越發(fā)的重要起來。傳統(tǒng)的衛(wèi)星被動傳感器只能獲得整層大氣氣溶膠的物理特性,無法獲取大氣氣溶膠的廓線分布情況,而且云對大氣氣溶膠的被動遙感有很大影響。而衛(wèi)星主動遙感設備,能獲知大氣氣溶膠的垂直廓線分布和空間分布特征。氣溶膠的垂直分布和水平分布有利于我們分析和研究氣溶膠的產(chǎn)生和傳輸過程,從而制定相關的政策來實現(xiàn)我們的綠水青山。人們對大氣氣溶膠的探測主要分為直接探測和遙感探測兩種探測方式,遙感探測又分為主動和被動兩種方式。這些探測方法都能測出大氣氣溶膠粒子的物理和光學性質(zhì)。大氣氣溶膠的直接探測是通過探測設備自身動力或空氣的對流,擴散運動將被測大氣吸入探測設備中進行直接測量的方式。大氣氣溶膠的被動遙感探測也可以按照探測平臺分為兩類,一類是地基被動遙感探測,另一種是星載被動遙感探測。對地基被動遙感探測一般使用太陽光度計和旋轉(zhuǎn)遮光帶輻射計進行氣溶膠的探測,如圖 1-2 所示。
成都信息工程大學碩士學位論文像元法[5],后來 Kaufman 等針對 MODIS 儀器在原有算法的基礎上改進提地氣溶膠光學厚度的暗地表反演算法[4-6],如圖 1-3 所示。盡管星載氣溶膠遙感探測比地基被動遙感探測的探測區(qū)域擴大許多,但是依然存在被動儀能在日間工作,對云層的穿透和識別較弱以及垂直方向上分辨率極低的缺然存在。ab
【參考文獻】:
期刊論文
[1]星載大氣探測激光雷達發(fā)展與展望[J]. 盧乃錳,閔敏,董立新,郭建平,牛濤,劉洪利,畢研盟,王新,陳林,吳雪寶. 遙感學報. 2016(01)
[2]全球衛(wèi)星大氣成分遙感探測應用進展及其展望[J]. 張興贏,周敏強,王維和,李曉靜. 科技導報. 2015(17)
[3]星載激光遙感技術的發(fā)展及應用[J]. 許春曉,周峰. 航天返回與遙感. 2009(04)
[4]大氣氣溶膠光學參數(shù)的高光譜分辨率激光雷達探測研究[J]. 宋小全,郭金家,閆召愛,張凱臨,李志剛,劉智深. 自然科學進展. 2008(09)
[5]大氣氣溶膠光學特性激光雷達探測[J]. 周軍,岳古明,戚福第,金傳佳,吳永華,熊黎明,陳毓紅,竇根娣,胡歡陵. 量子電子學報. 1998(02)
博士論文
[1]基于層次分類與數(shù)據(jù)融合的星載激光雷達數(shù)據(jù)反演[D]. 馬盈盈.武漢大學 2010
[2]大氣氣溶膠對能見度、云和降雨的影響機制[D]. 林燕芬.復旦大學 2009
[3]高穩(wěn)定性高光譜分辨率激光測風系統(tǒng)關鍵技術[D]. 吳松華.中國海洋大學 2004
本文編號:3024000
【文章來源】:成都信息工程大學四川省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
大氣成分的全球平均輻射強迫大氣氣溶膠因其自身特殊的物理和化學性質(zhì)會造成很多天氣問題及二次污染,如沙塵天氣,灰霾天氣等
使得人們也越來越重視環(huán)境污染對人類生活和健康帶來巨大的不利影響。而空氣污染問題中最主要的是霧霾天氣和沙塵天氣的頻發(fā),其已經(jīng)對人們的生產(chǎn)生活造成了嚴重的影響。隨著國家對空氣污染情況的重視,空氣污染的治理也變得越發(fā)的重要起來。傳統(tǒng)的衛(wèi)星被動傳感器只能獲得整層大氣氣溶膠的物理特性,無法獲取大氣氣溶膠的廓線分布情況,而且云對大氣氣溶膠的被動遙感有很大影響。而衛(wèi)星主動遙感設備,能獲知大氣氣溶膠的垂直廓線分布和空間分布特征。氣溶膠的垂直分布和水平分布有利于我們分析和研究氣溶膠的產(chǎn)生和傳輸過程,從而制定相關的政策來實現(xiàn)我們的綠水青山。人們對大氣氣溶膠的探測主要分為直接探測和遙感探測兩種探測方式,遙感探測又分為主動和被動兩種方式。這些探測方法都能測出大氣氣溶膠粒子的物理和光學性質(zhì)。大氣氣溶膠的直接探測是通過探測設備自身動力或空氣的對流,擴散運動將被測大氣吸入探測設備中進行直接測量的方式。大氣氣溶膠的被動遙感探測也可以按照探測平臺分為兩類,一類是地基被動遙感探測,另一種是星載被動遙感探測。對地基被動遙感探測一般使用太陽光度計和旋轉(zhuǎn)遮光帶輻射計進行氣溶膠的探測,如圖 1-2 所示。
成都信息工程大學碩士學位論文像元法[5],后來 Kaufman 等針對 MODIS 儀器在原有算法的基礎上改進提地氣溶膠光學厚度的暗地表反演算法[4-6],如圖 1-3 所示。盡管星載氣溶膠遙感探測比地基被動遙感探測的探測區(qū)域擴大許多,但是依然存在被動儀能在日間工作,對云層的穿透和識別較弱以及垂直方向上分辨率極低的缺然存在。ab
【參考文獻】:
期刊論文
[1]星載大氣探測激光雷達發(fā)展與展望[J]. 盧乃錳,閔敏,董立新,郭建平,牛濤,劉洪利,畢研盟,王新,陳林,吳雪寶. 遙感學報. 2016(01)
[2]全球衛(wèi)星大氣成分遙感探測應用進展及其展望[J]. 張興贏,周敏強,王維和,李曉靜. 科技導報. 2015(17)
[3]星載激光遙感技術的發(fā)展及應用[J]. 許春曉,周峰. 航天返回與遙感. 2009(04)
[4]大氣氣溶膠光學參數(shù)的高光譜分辨率激光雷達探測研究[J]. 宋小全,郭金家,閆召愛,張凱臨,李志剛,劉智深. 自然科學進展. 2008(09)
[5]大氣氣溶膠光學特性激光雷達探測[J]. 周軍,岳古明,戚福第,金傳佳,吳永華,熊黎明,陳毓紅,竇根娣,胡歡陵. 量子電子學報. 1998(02)
博士論文
[1]基于層次分類與數(shù)據(jù)融合的星載激光雷達數(shù)據(jù)反演[D]. 馬盈盈.武漢大學 2010
[2]大氣氣溶膠對能見度、云和降雨的影響機制[D]. 林燕芬.復旦大學 2009
[3]高穩(wěn)定性高光譜分辨率激光測風系統(tǒng)關鍵技術[D]. 吳松華.中國海洋大學 2004
本文編號:3024000
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