扫描激光雷达大气剖面消光系数优化求解
本文选题:遥感 + 激光雷达 ; 参考:《中国激光》2014年03期
【摘要】:扫描激光雷达可以获取大气剖面,对于了解边界层与云的结构、污染物分布与输送有重要的作用。斜程扫描下,天顶角较大时传统Fernald和Klett消光系数反演方法不再适用,可采用经典两角度方法对激光雷达常数进行校正,进而获取大气消光系数。但经典两角度法求解雷达常数时存在多解问题,如何设定约束条件求取最优解是较难解决的问题。从经典两角度方法出发,在两条斜程上筛选出的大气缓变区域,假定水平均匀,通过线性回归的方法估算雷达常数,并采用一系列约束条件以求取雷达常数最优解,最终得到斜程扫描下消光系数分布,较好地解决了两角度测量中多解问题求解的困难。通过实验验证,即使在天顶角较大或者信号质量不是很好的情况下,消光系数反演依然能够获得较好的效果。结果表明,该方法能够很好地反映出大气的空间结构。
[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 The conventional inversion method of extinction coefficient of Fernald and Klett is no longer applicable when the zenith angle is large.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.
【作者单位】: 中国科学院安徽光学精密机械研究所;
【基金】:中国科学院战略性先导科技专项(XDB05040300) 国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ120024)
【分类号】:TN958.98
【参考文献】
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,本文编号:1959086
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