星载高光谱分辨激光雷达回波信号大气层特征解析
发布时间：2021-02-08 13:34
云和气溶胶都被认为是生物圈、水循环圈和地球气候系统辐射收支的重要调节者。探测云和气溶胶的方法有许多,但是不受地域限制和时间限制的全天候观测方法,可选的仅有具有主动回波的星载激光雷达。现役的星载激光雷达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气溶胶的探测。中国将计划于2019或2020年发射拥有自主知识产权的星载高光谱分辨激光雷达（spaceborne high spectral resolution lidar,spaceborne HSRL）大气环境监测卫星搭载的高光谱分辨激光雷达（Spaceborne Aerosol and Carbon Detection Lidar,SACDL）,该星载激光雷达与前者的最大不同在于搭载了星载高光谱分辨激光雷达,这将有助于更好的探测云和气溶胶,提升云和气溶胶光学特性的反演质量。本文通过对高光谱分辨激光雷达理论、瑞利散射理论、窄带光谱滤波器特性以及CALIPSO的研究,仿真了星载高光谱分...
【文章来源】：成都信息工程大学四川省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大气成分的全球平均辐射强迫大气气溶胶因其自身特殊的物理和化学性质会造成很多天气问题及二次污染，如沙尘天气，灰霾天气等
使得人们也越来越重视环境污染对人类生活和健康带来巨大的不利影响。而空气污染问题中最主要的是雾霾天气和沙尘天气的频发，其已经对人们的生产生活造成了严重的影响。随着国家对空气污染情况的重视，空气污染的治理也变得越发的重要起来。传统的卫星被动传感器只能获得整层大气气溶胶的物理特性，无法获取大气气溶胶的廓线分布情况，而且云对大气气溶胶的被动遥感有很大影响。而卫星主动遥感设备，能获知大气气溶胶的垂直廓线分布和空间分布特征。气溶胶的垂直分布和水平分布有利于我们分析和研究气溶胶的产生和传输过程，从而制定相关的政策来实现我们的绿水青山。人们对大气气溶胶的探测主要分为直接探测和遥感探测两种探测方式，遥感探测又分为主动和被动两种方式。这些探测方法都能测出大气气溶胶粒子的物理和光学性质。大气气溶胶的直接探测是通过探测设备自身动力或空气的对流，扩散运动将被测大气吸入探测设备中进行直接测量的方式。大气气溶胶的被动遥感探测也可以按照探测平台分为两类，一类是地基被动遥感探测，另一种是星载被动遥感探测。对地基被动遥感探测一般使用太阳光度计和旋转遮光带辐射计进行气溶胶的探测，如图 1-2 所示。
成都信息工程大学硕士学位论文像元法[5]，后来 Kaufman 等针对 MODIS 仪器在原有算法的基础上改进提地气溶胶光学厚度的暗地表反演算法[4-6]，如图 1-3 所示。尽管星载气溶胶遥感探测比地基被动遥感探测的探测区域扩大许多，但是依然存在被动仪能在日间工作，对云层的穿透和识别较弱以及垂直方向上分辨率极低的缺然存在。ab
【参考文献】：
期刊论文
[1]星载大气探测激光雷达发展与展望[J]. 卢乃锰,闵敏,董立新,郭建平,牛涛,刘洪利,毕研盟,王新,陈林,吴雪宝. 遥感学报. 2016(01)
[2]全球卫星大气成分遥感探测应用进展及其展望[J]. 张兴赢,周敏强,王维和,李晓静. 科技导报. 2015(17)
[3]星载激光遥感技术的发展及应用[J]. 许春晓,周峰. 航天返回与遥感. 2009(04)
[4]大气气溶胶光学参数的高光谱分辨率激光雷达探测研究[J]. 宋小全,郭金家,闫召爱,张凯临,李志刚,刘智深. 自然科学进展. 2008(09)
[5]大气气溶胶光学特性激光雷达探测[J]. 周军,岳古明,戚福第,金传佳,吴永华,熊黎明,陈毓红,窦根娣,胡欢陵. 量子电子学报. 1998(02)
博士论文
[1]基于层次分类与数据融合的星载激光雷达数据反演[D]. 马盈盈.武汉大学 2010
[2]大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制[D]. 林燕芬.复旦大学 2009
[3]高稳定性高光谱分辨率激光测风系统关键技术[D]. 吴松华.中国海洋大学 2004
本文编号：3024000
【文章来源】：成都信息工程大学四川省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大气成分的全球平均辐射强迫大气气溶胶因其自身特殊的物理和化学性质会造成很多天气问题及二次污染，如沙尘天气，灰霾天气等
使得人们也越来越重视环境污染对人类生活和健康带来巨大的不利影响。而空气污染问题中最主要的是雾霾天气和沙尘天气的频发，其已经对人们的生产生活造成了严重的影响。随着国家对空气污染情况的重视，空气污染的治理也变得越发的重要起来。传统的卫星被动传感器只能获得整层大气气溶胶的物理特性，无法获取大气气溶胶的廓线分布情况，而且云对大气气溶胶的被动遥感有很大影响。而卫星主动遥感设备，能获知大气气溶胶的垂直廓线分布和空间分布特征。气溶胶的垂直分布和水平分布有利于我们分析和研究气溶胶的产生和传输过程，从而制定相关的政策来实现我们的绿水青山。人们对大气气溶胶的探测主要分为直接探测和遥感探测两种探测方式，遥感探测又分为主动和被动两种方式。这些探测方法都能测出大气气溶胶粒子的物理和光学性质。大气气溶胶的直接探测是通过探测设备自身动力或空气的对流，扩散运动将被测大气吸入探测设备中进行直接测量的方式。大气气溶胶的被动遥感探测也可以按照探测平台分为两类，一类是地基被动遥感探测，另一种是星载被动遥感探测。对地基被动遥感探测一般使用太阳光度计和旋转遮光带辐射计进行气溶胶的探测，如图 1-2 所示。
成都信息工程大学硕士学位论文像元法[5]，后来 Kaufman 等针对 MODIS 仪器在原有算法的基础上改进提地气溶胶光学厚度的暗地表反演算法[4-6]，如图 1-3 所示。尽管星载气溶胶遥感探测比地基被动遥感探测的探测区域扩大许多，但是依然存在被动仪能在日间工作，对云层的穿透和识别较弱以及垂直方向上分辨率极低的缺然存在。ab
【参考文献】：
期刊论文
[1]星载大气探测激光雷达发展与展望[J]. 卢乃锰,闵敏,董立新,郭建平,牛涛,刘洪利,毕研盟,王新,陈林,吴雪宝. 遥感学报. 2016(01)
[2]全球卫星大气成分遥感探测应用进展及其展望[J]. 张兴赢,周敏强,王维和,李晓静. 科技导报. 2015(17)
[3]星载激光遥感技术的发展及应用[J]. 许春晓,周峰. 航天返回与遥感. 2009(04)
[4]大气气溶胶光学参数的高光谱分辨率激光雷达探测研究[J]. 宋小全,郭金家,闫召爱,张凯临,李志刚,刘智深. 自然科学进展. 2008(09)
[5]大气气溶胶光学特性激光雷达探测[J]. 周军,岳古明,戚福第,金传佳,吴永华,熊黎明,陈毓红,窦根娣,胡欢陵. 量子电子学报. 1998(02)
博士论文
[1]基于层次分类与数据融合的星载激光雷达数据反演[D]. 马盈盈.武汉大学 2010
[2]大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制[D]. 林燕芬.复旦大学 2009
[3]高稳定性高光谱分辨率激光测风系统关键技术[D]. 吴松华.中国海洋大学 2004
本文编号：3024000
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