高分五號(hào)衛(wèi)星搭載的大氣環(huán)境紅外甚高光譜分辨率探測(cè)儀AIUS （Atmospheric Infrared Ultraspectral Sounder）是中國(guó)研發(fā)的第一個(gè)紅外波段具有甚高光譜分辨率的掩星探測(cè)儀,為大氣分布狀態(tài)的研究提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。氣溫是表征大氣熱力狀態(tài)的重要參數(shù),其分布狀態(tài)直接影響地—?dú)庀到y(tǒng)長(zhǎng)波輻射和太陽(yáng)短波輻射的相互作用,進(jìn)而對(duì)全球輻射能量的收支平衡產(chǎn)生影響。采用高光譜數(shù)據(jù)直接進(jìn)行氣溫反演的數(shù)據(jù)量較大、存儲(chǔ)不便,并且不同波譜信息之間存在相關(guān)性,因此需要進(jìn)行通道選擇�？紤]到實(shí)際氣溫反演精度受干擾成分的影響較大,致使反演精度較低,本文基于信息熵的通道選擇算法與目標(biāo)成分及干擾成分的敏感性分析相結(jié)合開(kāi)展試驗(yàn)完成AIUS掩星觀測(cè)數(shù)據(jù)的通道選擇,為后期AIUS的溫度反演奠定基礎(chǔ)。首先,基于RFM （Reference Forward Model）正向輻射傳輸模型進(jìn)行目標(biāo)成分及干擾成分的敏感性分析,探究通道選擇的可行性及進(jìn)行初步的通道選擇;然后,基于信息熵的理論進(jìn)行通道選取,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析討論;最后,依據(jù)通道選取結(jié)果,結(jié)合最優(yōu)化算法進(jìn)行溫度反演效果驗(yàn)證。研究表明,掩星觀測(cè)對(duì)氣... 

【文章來(lái)源】：遙感學(xué)報(bào). 2020,24(10)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

主要痕量氣體吸收譜線

圖3為1900—2100 cm-1范圍內(nèi)，溫度及其干擾氣體成分的敏感性分析圖。由圖3可得，隨溫度的增加，掩星透過(guò)率也相應(yīng)增加，1900—1950 cm-1及2020—2100 cm-1范圍內(nèi)透過(guò)率變化較大，敏感性較高，且高于750—950 cm-1波數(shù)范圍內(nèi)敏感性。對(duì)于CO而言，當(dāng)波數(shù)小于2050 cm-1時(shí)，透過(guò)率變化量趨向于0，影響較小可忽略不計(jì)，因此，在該區(qū)間范圍內(nèi)抗干擾能力較好。O3的敏感性與CO類似，但譜線較CO更加連續(xù)，引起的透過(guò)率的變化量也高于CO。H2O濃度的變化引起的透過(guò)率的變化與CO和O3相反，其透過(guò)率隨濃度的增加而增加，對(duì)透過(guò)率的影響相對(duì)較小。因此該波段范圍內(nèi)，氣溫的反演受O3的干擾能力最強(qiáng)，CO次之，H2O的干擾能力較小，選取1900—1950 cm-1用于氣溫反演較為適宜。

圖4為1900—2100 cm-1范圍內(nèi)，溫度及其干擾氣體成分的敏感性分析圖。2200—2250 cm-1及2400—2450 cm-1氣溫敏感性較高，可達(dá)2×10-2，但在該波數(shù)范圍內(nèi)受N2O的影響也相對(duì)較大。與N2O相比，CO在該范圍的對(duì)氣溫反演的干擾性較小，引起的透過(guò)率變化量均小于1×10-2，在2250 cm-1之后處在較穩(wěn)定水平，整體上對(duì)氣溫反演的影響較小。綜上分析得，該波數(shù)范圍內(nèi)氣溫敏感性高于750—950 cm-1及1900—2100 cm-1，但受N2O的干擾較大，通道選擇應(yīng)盡量避開(kāi)N2O的強(qiáng)吸收波段。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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