大氣參數(shù)的遙感在天氣預(yù)報(bào)、氣象學(xué)、天文學(xué)、通信、空間觀測修正以及大氣研究等領(lǐng)域具有重要意義,而地基微波輻射計(jì)是一種被動遙感大氣的有效手段,因此本論文深入開展了大氣微波輻射特性、微波輻射計(jì)定標(biāo)及微波輻射計(jì)大氣遙感等方面的研究。內(nèi)容包括:將液水吸收與頻率的近似關(guān)系中的常數(shù)項(xiàng)改進(jìn)為與云溫相關(guān)的變量,建立了液水吸收與云溫相關(guān)的準(zhǔn)確模型,進(jìn)而推導(dǎo)出存在液水情形下改進(jìn)的Tipping-Curve(傾斜曲線)定標(biāo)流程,將標(biāo)準(zhǔn)Tipping定標(biāo)由晴天發(fā)展為全天候的定標(biāo)方法。研究了統(tǒng)計(jì)回歸和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種廣泛使用的反演方法,在標(biāo)準(zhǔn)算法之上做了一定的改進(jìn),并進(jìn)一步重點(diǎn)研究了陰天情形之下微波輻射計(jì)大氣遙感的問題,提出雙頻及多頻消除液水輻射的反演方法。最后研究了微波輻射計(jì)聯(lián)合其他探測設(shè)備的大氣遙感方法。論文的主要工作如下:1、研究了普遍適用于任何地基微波輻射計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)Tipping定標(biāo)流程,并提出一種適用于陰天的改進(jìn)Tipping定標(biāo)方法,即利用不同頻率云液水吸收系數(shù)之間的關(guān)系,建立雙頻衰減組合的形式,消除了液水的水平不均勻性給標(biāo)準(zhǔn)Tipping定標(biāo)帶來的誤差,使適用于晴天的標(biāo)準(zhǔn)Tipping定標(biāo)發(fā)展為全天候的定...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
作者簡介
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
        1.2.1 大氣微波輻射特性研究概況
        1.2.2 微波輻射計(jì)產(chǎn)品概況
        1.2.3 微波輻射計(jì)的定標(biāo)技術(shù)研究概況
        1.2.4 微波輻射計(jì)的大氣遙感研究概況
    1.3 論文的主要貢獻(xiàn)及內(nèi)容安排
        1.3.1 論文的主要貢獻(xiàn)
        1.3.2 論文的安排
第二章 微波輻射計(jì)大氣遙感原理
    摘要
    2.1 微波輻射計(jì)工作原理
        2.1.1 微波輻射計(jì)基本原理
        2.1.2 微波輻射計(jì)技術(shù)參數(shù)
    2.2 大氣輻射傳輸理論
        2.2.1 Planck黑體輻射定理
        2.2.2 天線溫度
        2.2.3 大氣輻射傳輸方程
        2.2.4 積分高度選取
    2.3 大氣分子吸收系數(shù)
        2.3.1 氧氣和水汽吸收系數(shù)
        2.3.2 液水吸收系數(shù)
    2.4 微波輻射計(jì)反演方法
        2.4.1 正演與反演問題
        2.4.2 反演方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 微波輻射計(jì)定標(biāo)技術(shù)研究
    摘要
    3.1 引言
    3.2 微波輻射計(jì)定標(biāo)原理
        3.2.1 定標(biāo)基本原理
        3.2.2 內(nèi)部定標(biāo)與外部定標(biāo)
    3.3 標(biāo)準(zhǔn)Tipping定標(biāo)
        3.3.1 亮溫與衰減的相互轉(zhuǎn)換
        3.3.2 衰減與天頂角的關(guān)系
        3.3.3 標(biāo)準(zhǔn)Tipping定標(biāo)的步驟
        3.3.4 標(biāo)準(zhǔn)Tipping定標(biāo)公式推廣
        3.3.5 標(biāo)準(zhǔn)Tipping定標(biāo)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.4 改進(jìn)的Tipping定標(biāo)
        3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)Tipping定標(biāo)誤差來源
        3.4.2 改進(jìn)Tipping定標(biāo)
        3.4.3 相對Tipping定標(biāo)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 大氣參數(shù)反演的統(tǒng)計(jì)回歸方法研究
    摘要
    4.1 引言
    4.2 微波輻射計(jì)統(tǒng)計(jì)回歸方法反演大氣水汽
        4.2.1 線性回歸
        4.2.2 實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證
        4.2.3 與MP3000反演對比
    4.3 微波輻射計(jì)統(tǒng)計(jì)回歸方法反演大氣積分水汽
        4.3.1 線性回歸
        4.3.2 仿真計(jì)算
        4.3.3 反演積分水汽的精細(xì)模型
        4.3.4 斜路徑積分水汽的簡便反演模型
    4.4 微波輻射計(jì)統(tǒng)計(jì)回歸方法反演大氣溫度
        4.4.1 線性回歸
        4.4.2 實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證
        4.4.3 與MP3000反演對比
    4.5 微波輻射計(jì)統(tǒng)計(jì)回歸方法反演大氣相對濕度
        4.5.1 直接反演
        4.5.2 由反演值計(jì)算
        4.5.3 仿真結(jié)果比較
        4.5.4 與MP3000反演對比
    4.6 微波輻射計(jì)統(tǒng)計(jì)回歸方法反演大氣折射率
        4.6.1 原始線性回歸
        4.6.2 改進(jìn)線性回歸
        4.6.3 仿真計(jì)算
        4.6.4 實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證
    4.7 本章小結(jié)
第五章 大氣廓線反演的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究
    摘要
    5.1 引言
    5.2 微波輻射計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法反演大氣廓線
        5.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論
        5.2.2 標(biāo)準(zhǔn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法反演大氣廓線
        5.2.3 分段神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法反演大氣廓線
        5.2.4 與MP3000反演對比
        5.2.5 單層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法反演大氣廓線
    5.3 微波輻射計(jì)多仰角亮溫的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法反演大氣廓線
        5.3.1 不同仰角和不同高度的亮溫計(jì)算
        5.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法反演大氣溫度廓線
    5.4 微波輻射計(jì)其它反演技術(shù)
        5.4.1 Smith迭代
        5.4.2 最優(yōu)估計(jì)
        5.4.3 最優(yōu)估計(jì)與分段神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對比
    5.5 本章小結(jié)
第六章 陰天大氣的反演技術(shù)研究
    摘要
    6.1 引言
    6.2 微波輻射計(jì)陰天云建模反演技術(shù)
        6.2.1 云液水含量建模
        6.2.2 反演水汽密度仿真計(jì)算
        6.2.3 反演積分液水的精細(xì)模型
    6.3 微波輻射計(jì)雙頻消除液水輻射法
        6.3.1 雙頻消除液水輻射法反演水汽密度
        6.3.2 雙頻消除液水輻射法反演溫度
    6.4 微波輻射計(jì)多頻消除液水輻射法
    6.5 本章小結(jié)
第七章 陰天大氣遙感的信息融合方法
    摘要
    7.1 引言
    7.2 微波輻射計(jì)與云高儀聯(lián)合遙感大氣
        7.2.1 標(biāo)準(zhǔn)正交神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法
        7.2.2 分段正交神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法
    7.3 微波輻射計(jì)與紅外設(shè)備聯(lián)合遙感大氣
        7.3.1 理論分析
        7.3.2 仿真結(jié)果與討論
    7.4 微波輻射計(jì)與GNSS聯(lián)合遙感大氣
        7.4.1 GNSS遙感原理
        7.4.2 仿真結(jié)果與討論
    7.5 本章小結(jié)
第八章 結(jié)束語
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3798622