掃描激光雷達大氣剖面消光系數(shù)優(yōu)化求解
本文選題:遙感 + 激光雷達; 參考:《中國激光》2014年03期
【摘要】:掃描激光雷達可以獲取大氣剖面,對于了解邊界層與云的結(jié)構(gòu)、污染物分布與輸送有重要的作用。斜程掃描下,天頂角較大時傳統(tǒng)Fernald和Klett消光系數(shù)反演方法不再適用,可采用經(jīng)典兩角度方法對激光雷達常數(shù)進行校正,進而獲取大氣消光系數(shù)。但經(jīng)典兩角度法求解雷達常數(shù)時存在多解問題,如何設(shè)定約束條件求取最優(yōu)解是較難解決的問題。從經(jīng)典兩角度方法出發(fā),在兩條斜程上篩選出的大氣緩變區(qū)域,假定水平均勻,通過線性回歸的方法估算雷達常數(shù),并采用一系列約束條件以求取雷達常數(shù)最優(yōu)解,最終得到斜程掃描下消光系數(shù)分布,較好地解決了兩角度測量中多解問題求解的困難。通過實驗驗證,即使在天頂角較大或者信號質(zhì)量不是很好的情況下,消光系數(shù)反演依然能夠獲得較好的效果。結(jié)果表明,該方法能夠很好地反映出大氣的空間結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:Scanning lidar can obtain atmospheric profile, which plays an important role in understanding the structure of boundary layer and cloud, the distribution and transport of pollutants. The conventional inversion method of extinction coefficient of Fernald and Klett is no longer applicable when the zenith angle is large. The classical two-angle method can be used to correct the laser radar constant and then to obtain the atmospheric extinction coefficient. However, there is a multi-solution problem in solving radar constants by classical two-angle method. It is difficult to solve the problem of how to set the constraint conditions to find the optimal solution. Based on the classical two-angle method, the region of atmospheric slow change selected on two slanting ranges is assumed to be uniform, and the radar constant is estimated by linear regression method, and a series of constraints are used to obtain the optimal solution of radar constant. Finally, the extinction coefficient distribution under oblique scanning is obtained, which solves the difficulty of solving the multi-solution problem in two-angle measurement. The experimental results show that even if the zenith angle is large or the signal quality is not good, the extinction coefficient inversion can still obtain good results. The results show that the method can well reflect the spatial structure of the atmosphere.
【作者單位】: 中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機械研究所;
【基金】:中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(XDB05040300) 國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(2011YQ120024)
【分類號】:TN958.98
【參考文獻】
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,本文編號:1959086
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