氣溶膠微物理特性的空間分布對(duì)研究大氣物理化學(xué)過程都有重要的意義。多波段激光雷達(dá)是探測(cè)氣溶膠的有效工具,通過激光雷達(dá)探測(cè)到的光學(xué)參量來反演氣溶膠粒子譜分布,可以得到氣溶膠的微物理參量。但是,對(duì)氣溶膠粒子譜的反演算法具有較高的要求。論文主要圍繞兩部分內(nèi)容展開研究。第一部分內(nèi)容對(duì)垂直高度上的氣溶膠粒子譜分布和微物理參量信息進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)研究與分析。利用機(jī)載氣溶膠粒子譜儀采集到的600多組垂直分布的氣溶膠粒子譜分布(其粒徑分布范圍從0.1～3μm),分析了氣溶膠微物理參量垂直分布特征規(guī)律。應(yīng)用多峰對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型對(duì)不同高度氣溶膠粒子譜分布進(jìn)行擬合,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)規(guī)律分析,分析結(jié)果對(duì)粒子譜反演算法的仿真提供數(shù)據(jù)支持。第二部分內(nèi)容利用主成分分析算法,建立了一種自適應(yīng)的氣溶膠粒子譜及微物理特性反演方法,應(yīng)用于多波長(zhǎng)拉曼激光雷達(dá)探測(cè)氣溶膠微物理參量信息。對(duì)多種類型粒子譜進(jìn)行了仿真分析,實(shí)現(xiàn)了氣溶膠的粒子譜分布,有效半徑和體積濃度等參量的反演。統(tǒng)計(jì)分析表明微物理參量的最大反演誤差可以控制在40%以內(nèi),平均誤差在20%以內(nèi)。同時(shí),對(duì)算法進(jìn)行了抗噪性分析,發(fā)現(xiàn)355nm后向散射系數(shù)、532nm消光系數(shù)誤差對(duì)反演結(jié)果...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 氣溶膠監(jiān)測(cè)手段與技術(shù)
        1.2.1 直接監(jiān)測(cè)技術(shù)
        1.2.2 被動(dòng)式監(jiān)測(cè)
        1.2.3 主動(dòng)式遙感
    1.3 氣溶膠粒子譜反演算法研究進(jìn)展
    1.4 論文主要內(nèi)容
2 垂直高度上氣溶膠粒子譜分布的統(tǒng)計(jì)特征分析
    2.1 氣溶膠粒子譜分布
    2.2 實(shí)測(cè)氣溶膠數(shù)據(jù)擬合統(tǒng)計(jì)分析
        2.2.1 數(shù)據(jù)來源與儀器介紹
        2.2.2 飛機(jī)概況
        2.2.3 垂直高度氣溶膠粒子譜分層擬合分析
        2.2.4 垂直高度氣溶膠尺度譜參數(shù)化分析
    2.3 垂直高度實(shí)測(cè)譜分布微物理參量統(tǒng)計(jì)分析
    2.4 實(shí)測(cè)譜模型擬合歸納分析
    2.5 本章小結(jié)
3 主要成分分析算法的建模與分析
    3.1 主成分分析算法描述
    3.2 主成分分析法反演氣溶膠粒子譜
        3.2.1 算法理論描述
        3.2.2 算法反演流程
    3.3 平滑核函數(shù)
        3.3.1 平滑結(jié)果圖
        3.3.2 平滑因子對(duì)平滑核函數(shù)的影響
    3.4 主成分函數(shù)
    3.5 本章小結(jié)
4 主要成分分析算法的仿真與驗(yàn)證
    4.1 仿真與驗(yàn)證方法
    4.2 單峰正態(tài)譜分布的仿真
        4.2.1 復(fù)折射率反演
        4.2.2 參數(shù)選擇
        4.2.3 單峰仿真結(jié)果
    4.3 雙峰對(duì)數(shù)正態(tài)譜分布的仿真
        4.3.1 復(fù)折射率反演
        4.3.2 參數(shù)選擇
        4.3.3 雙峰仿真結(jié)果
        4.3.4 仿真結(jié)果小結(jié)
    4.4 算法抗噪性的計(jì)算與分析
    4.5 三參數(shù)微物理參量反演
    4.6 垂直高度實(shí)測(cè)譜驗(yàn)證
    4.7 垂直高度微物理參量的反演
    4.8 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在校期間參與發(fā)表的文章



本文編號(hào)：3799031