基于卫星遥感的大气二氧化碳敏感性分析与反演算法改进

发布时间：2021-06-10 15:55

　　获取全球实时高精度的大气二氧化碳数据对于研究碳循环和全球气候变化有着重要的意义,利用卫星遥感技术与模式模拟相结合的反演方法已成为获取该数据的重要手段。在国家973项目“全球气候变化数据的评估、同化、融合与应用”支持下,本文对目前大气二氧化碳遥感反演流程中的敏感性分析、通道选择与反演算法中仍然存在的一些不足之处做了如下研究与改进。首先,根据廓线数据不确定性的特点,本文设计了均方根误差扰动法来对其进行敏感性分析,并分别将温度廓线、水汽廓线、臭氧廓线和地表温度的敏感度曲线与二氧化碳自身敏感度曲线作了对比,结果表明温度廓线始终是影响大气二氧化碳反演精度的主要因素。在敏感性分析的基础上,本文使用信噪比综合排序筛选法选出了适合用于大气二氧化碳反演的红外通道。其次,在敏感性分析与通道选择的过程中,作者发现高光谱遥感数据通道多信息量大,使得科研人员分析对比不同参数在各个通道上的特征十分费时费力,因此本文设计并实现了一款高光谱通道特征可视化分析软件系统HCCVAS V1.0,用于对敏感度数据、信噪比数据和雅克比数据的可视化与对比分析,能有效的提高科研人员的工作效率。最后,由于温度廓线误差在红外波段上始终... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

WDCGG全球二氧化碳地面监测站点分布

(b)和图2-1 (C)分别为上述两个备选波段的放大图，如图所示长波红外区化碳敏感度在不同标准大气下的值存在一定差异，冬季敏感度值稍微高其最高值在0.1%?0.2%之间；而在短波红外区域的二氧化碳敏感度除下2270cnri附近明显较高以外，其他情况下的值相差较小，且存在两约为0.4%和0.8%。在后面的分析中，将以这两个备选波段上大气二氧感度作为基准值，分别与温度廓线、水汽廓线、臭氧廓线以及地表温度作对比，分析各个参数在不同通道、不同误差下对大气二氧化碳反演的。

图2-5.六种不同标准大气背景下的地表温度的敏感度曲线图表2-4同样是对700crrri到750crn-i波段范围内，二氧化碳敏感度绝对值高于地表温度敏感度绝对值的通道数统计，其中参考的地表温度扰动误差大小为2K。与水汽廓线敏感度分析的统计结果类似，在长波红外区域内，满足条件的

【参考文献】：
期刊论文
[1]短波红外通道CO2观测的温度敏感性分析[J]. 邹铭敏,陈良富,陶金花,苏林,韩冬,贺宝华,张莹,余超.  红外与毫米波学报. 2012(05)
[2]二氧化碳浓度高精度反演的敏感性研究[J]. 叶函函,王先华,吴军,方勇华,熊伟,崔方晓.  大气与环境光学学报. 2011(03)
[3]卫星遥感大气CO2的技术与方法进展综述[J]. 刘毅,吕达仁,陈洪滨,杨东旭,闵敏.  遥感技术与应用. 2011(02)
[4]利用红外辐射光谱反演大气CO2浓度的理论研究[J]. 戴铁,郑有飞,石广玉.  气象与环境科学. 2008(01)
[5]大气红外探测器（AIRS）温、湿度反演产品的有效性检验及在数值模式中的应用研究[J]. 高文华,赵凤生,盖长松.  气象学报. 2006(03)
[6]七通道微波辐射计遥感大气温度廓线的性能分析[J]. 姚志刚,陈洪滨.  气象科学. 2005(02)



本文编号：3222674