中国敦煌气溶胶性质的自动连续测量

中国敦煌气溶胶性质的自动连续测量

一、Automatic and continuous measurement of aerosol properties in Dunhuang,China(论文文献综述)

陶炳成,胡秀清,杨磊库,张璐,陈林,徐娜,王玲,吴瑞强,张督锋,张鹏[1](2021)在《无人机平台的沙漠场地BRDF特征观测方法及建模》文中研究表明目标双向反射分布函数BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function)不仅是陆面遥感的关键地球物理参数,也是星载光学遥感仪器基于地面目标的场地辐射校正重要参量,是影响定标精度的关键要素。传统野外地物多角度测量使用的观测设备,一般其结构较为复杂,重量体积较大,而且运输和组装过程繁琐,观测目标时容易受地形和交通限制,难以进行高效快速精确的野外测量。近年来,无人机由于其设备操作简便、运输和观测方式灵活等方面的优点,可作为新的观测平台应用于当前遥感试验中。本文设计了一种基于无人机平台的地表BRDF测量装置、观测方案和数据处理流程。利用多旋翼低空无人机和云台的组合,搭载野外地物光谱仪和跟拍相机,通过对地面目标多角度观测和高精度定位及角度控制,实现针对固定目标的多方位角和天顶角观测。本文采用上述设计方案和观测流程,在敦煌辐射校正场开展多次稳定均匀沙漠目标的多角度光谱观测试验,并利用实验观测数据,基于Ross-Li核驱动模型推算了场地BRDF模型参数,并与MODIS的陆表BRDF产品(MCD43C1)及反射率产品(MOD/MYD09)进行对比验证。通过开展野外实验,核验了这种新的BRDF观测手段的可靠性,获取的敦煌地表BRDF参数与MODIS遥感产品有良好的一致性,各波段的相对偏差在5%以内。本研究表明,基于多旋翼无人机的BRDF观测系统,提供了一种全新的地物目标方向反射特性观测方法,可用于自动化高频次场地特性观测以及卫星同步定标等野外实验活动。在保证观测精度的同时,极大地减轻人力物力的投入,值得广泛推广应用。

李元,张勇,胡丽琴,陆其峰,卢乃锰[2](2021)在《中国遥感卫星辐射校正场敦煌戈壁场区光环境变化研究》文中进行了进一步梳理为有效评估集热塔散射辐射对敦煌场区光环境的影响程度,本文采用Monte Carlo三维辐射传输模型模拟与CE318多通道光度计等高线实测分析相结合的定量分析方法,以解决散射辐射交融于背景辐射中难以定量评估的问题。通过使用新型的ASC200云量自动观测仪,提高晴空辩识精度。通过开发CE318四象限定位修正算法,有效提高观测数据质量。2020年1~3月收集到的有效数据显示除了550 nm通道,集热塔未对天空漫射辐射产生明显影响。对于500 nm通道,在有效数据对应的观测几何下(距离0.87~3.07 km,观测天顶角为77.30°~51.32°),集热塔吸热器对天空漫射辐射的影响不超过0.93%。与模型模拟结果相结合进行分析,得出如下结论:当距离电站2 km时大电站散射辐射带来的天空漫射辐射相对变化<1.62%;当与电站距离≥3 km时相对变化<0.93%。本项研究成果对利用敦煌场开展遥感定量化应用、准确评估发电站引进的不确定度因素具有积极意义。

闻振钰[3](2021)在《气象遥感卫星载荷自动化定标研究》文中研究表明

李瑞金[4](2021)在《卫星遥感点光源辐射标校方法与系统研究》文中研究指明卫星遥感在国民经济、社会生活和国家安全等诸多方面得到广泛应用,其应用效能很大程度上取决于遥感数据定量化水平,而卫星遥感器MTF在轨检测和辐射定标是卫星遥感定量化基础。以场地为观测目标的替代定标作为卫星定标三类手段之一,具有对在轨卫星整个生命周期进行高精度检测与定标的技术优势。替代定标主要以大面积均匀场、人工靶标或点光源作为参照目标。基于自然环境的大面积均匀场较为偏远、人工靶标存在铺设费力和表面易老化等问题,难以作为高频次、常规化的长期定标参照目标,而点光源法由凸面镜组构成,具有克服上述不足的潜在优势,在未来卫星在轨定标中具有重要应用前景。由凸面镜构成的点光源,其指向精度决定着凸面镜口径和重量需求;对点光源指向的网络化远程控制是定标常规化的基础,因此,基于点光源定标与MTF检测的高频次、常规化问题主要就是指向精度与网络化控制问题。本论文就点光源网络化远程控制系统研制和高精度指向标校方法等问题开展研究。依据点光源的多能级梯度阵列特点和高频次、常规化定标需求,提出了基于网络化远程控制、高精度点光源阵列指向跟踪的设想,进行了相应点光源辐射定标系统软硬件方案设计,研制了一套场地替代定标点光源系统,使其具有自动化跟踪、网络化协同工作特点,具备在不同纬度、不同季节、不同分辨率卫星条件下,均可作为在轨辐射定标和MTF检测参照目标的普适性功能。针对点光源系统面临着相机、点光源、大地和太阳等单元相互独立、而又应具备高精度指向的应用需求问题,研发了基于太阳矢量,将反射镜坐标系下的任意矢量通过坐标变换关系转换到当地坐标系的算法,以此形成坐标体系的整体性。在此基础上构建了高精度标校模型,并通过反解模型求解法、太阳图像质心比对法和坐标旋转变换矩阵法,验证与完善了标校模型,实现所研点光源定标系统在当地坐标体系下的高精度指向能力。在实现点光源系统高精度标校能力基础上,为达到基于点光源MTF检测与定标的高频次、常规化、自动化应用目标,本文进一步提出了在点光源系统上增设自动相机的构想,并开展了基于反射镜与相机几何关系的自动化标校模型研究,以此确定太阳图像质心与反射镜法向之间的定量联系,并通过实验,检验并完善了该系统指向太阳的高精度自动调节能力。在点光源辐射定标系统研制、点光源系统的高精度标校和标校过程自动化研究的基础上,开展了一系列点光源指向实验。模型分析与跟踪太阳实验比对结果表明,俯仰角误差标准差为0.017°,方位角误差标准差为0.031°,质心对比均方根误差分别为X轴像素均方根误差为2.099 pixel,Y轴像素均方根误差0.868 pixel,对应像素角分辨率误差为0.037°、0.014°,综合角分辨率误差为0.040°。实验结果显示模型解算值与实际测量数据具有较好的一致性,能够满足基于点光源系统的MTF检测与辐射定标需求。

杜沈达[5](2021)在《基于辐射校正场的自动化定标软件设计与应用》文中研究表明场地自动化定标技术旨在解决以往人工测量受到的天气、环境约束问题,减少实验的投入,提升定标频次,得到充足的数据来反映载荷衰变情况。如今场地自动化定标系统正朝着全自动、智能化方向发展。进一步提升信息化水平,实现无人值守观测系统下的定标数据处理是当前研究的重要方向之一。本文分为算法介绍、软件实现和软件测试三部分。算法部分对计算过程中每一参数的获取和使用进行详细说明,在该部分中,重点分析了太阳天顶角对高光谱地表反射率曲线相似度的影响,发现可以使用太阳天顶角之间差距来选取数据库中的高光谱反射率,根据这一结论,对高光谱地表反射率曲线数据增加一条天顶角的标签信息进行实时匹配,此优化可以降低在数据库中提取计算合适的高光谱地表反射率曲线这一过程的时间复杂度。软件实现部分主要介绍定标软件开发技术与流程,该软件开发使用C++Qt框架,其具有跨平台且继承C++高效率优点。软件内部集成数据下载、数据导入、数据处理、卫星过境、辐射定标等子系统的功能,可以完成整个定标流程的数据处理,极大增强了定标数据处理的效率。软件测试分为单元测试与系统测试两部分,使用GoogleTest测试框架通过783个测试用例,验证代码的正确性。最后,应用该软件对MODIS在2019年1至8月的前10个太阳反射波段进行场地自动化定标,得到辐亮度和反射率定标系数。将场地自动化定标算法计算的定标系数与MODIS星上定标系数进行比较,结果显示,Aqua MODIS的90%数据的相对误差小于10%,Terra MODIS的55%的数据的相对误差小于5%,说明软件的实用性。

夏晓丽[6](2021)在《新一代气象卫星气溶胶资料同化在大气污染模拟中的应用研究》文中进行了进一步梳理随着城市化规模和水平的提高,我国经济发展水平有了显着提高,与此同时也出现了日益突出的空气污染问题,对大气污染的模拟与预报逐渐成为当今的热点社会问题也是一项科学难题。随着计算能力的提高和模式预报水平的发展,空气质量预报模式逐渐成为空气污染领域研究的主要研究方式。同时资料同化技术能够为预报模式提供准确的初始条件,成为降低模式预报不确定性的一种有效方法。气溶胶是大气污染物的主要成分,大气气溶胶对气候系统和环境污染都有着非常重要的作用。近年来,随着卫星遥感技术的不断进步,通过大气探测技术获取大气气溶胶数据已成为大气研究领域中重要的获取方式。充分利用好现阶段先进的新一代卫星气溶胶资料是当前空气质量预报研究的热点。本文通过结合WRF-Chem预报模式,在GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)系统中使用三维变分方法,分别研究能够同化新一代气象卫星风云3号(FY-3A)卫星,葵花8号(Himawari-8)卫星,风云4号(FY-4A)卫星气溶胶资料的同化系统,结合实际大气污染个例设计同化试验,进一步验证了同化试验对预报的改进效果。研究结果表明:(1)基于GSI同化系统构建风云3号(FY-3A)卫星气溶胶资料的三维变分同化系统,将风云3号卫星气溶胶数据成功引入GSI同化系统中,用WRF-Chem模式做预报,使用NMC(National Meteorology Center)方法统计了背景误差协方差矩阵,较好地反映了14种气溶胶变量的垂直特征。经过同化试验之后的气溶胶光学厚度AOD(Aerosol Optical Depth)值的偏差和均方根误差值整体优化了接近30%,进一步验证了AOD资料同化系统的积极影响。同化卫星资料后,分析场提供了更加丰富的沙尘天气信息,风云3号(FY-3A)卫星同化试验比MODIS卫星资料同化试验效果更好一些。进一步验证了风云3号(FY-3A)卫星气溶胶资料同化对模式预报的改进效果。(2)进一步改进同化系统,基于静止卫星能够对同一地区连续观测的特点,构建基于静止气象卫星葵花8号(Himawari-8)卫星气溶胶资料快速更新同化系统。将葵花8号(Himawari-8)卫星气溶胶资料引入GSI分析系统中,并应用在2017年5月发生的一次强沙尘天气中,通过实际天气个例研究发现,同化AHI卫星AOD资料的试验在AOD值强度和覆盖度上都有较好的效果,特别是在中国东北地区大值中心区附近。与地面监测站AERONET站点数据对比发现,“AHI 1h DA”同化试验的改进效果最为明显,比其他更接近地面观测站,可能是由于同化了高频数据,有助于提供丰富的初始场信息,充分检验了同化系统的有效性。(3)选取一次实际沙尘天气个例,基于以上GSI中构建的快速循环同化系统,将我国第二代静止气象卫星风云4号(FY-4A)卫星的气溶胶数据成功接入GSI系统,系统地对比了其对沙尘天气气溶胶预报效果的影响。模式引入卫星AOD观测值后分析场中引入了研究区偏东北地区,北部平原地区以及东南地区几个沙尘的主要沙源。通过同化试验中气溶胶各组分的空间分布图可知,大气气溶胶在沙漠戈壁和北京地区的大值区主要是由于沙尘气溶胶的增加,华南上空AOD主要以P25组分分量为主。同化试验均反映了研究区域内AOD的增量中心且与卫星观测场中AOD高值区分布一致,同化调整后分析场的气溶胶信息更加丰富。试验研究表明我国风云4号(FY-4A)卫星气溶胶资料同化系统在空气质量预报中的应用具有广阔的发展前景。(4)根据以上工作,为了结合风云4号(FY-4A)卫星和葵花8号(Himawari-8)卫星数据的各自优点,研究了两种卫星气溶胶资料的联合同化系统,对发生在我国的一次大范围沙尘天气进行卫星资料同化试验,接着用WRF-Chem模式模拟AOD分布。同时同化风云4号(FY-4A)卫星和葵花8号(Himawari-8)卫星气溶胶资料的同化试验能够充分利用两种卫星在不同区域的数据覆盖度的优势,观测资料的增加丰富了在北京、内蒙古和东北地区特别是西北地区的AOD大值分布区,为分析场提供了更丰富的气溶胶观测信息和更准确的模式初始场描述。为未来我国风云卫星气溶胶数据的推广提供参考。

王蒙[7](2021)在《典型地形下大气边界层演变及其对空气污染的影响》文中研究表明大气边界层高度是影响大气污染生消的关键气象因子之一,其量值的大小决定大气污染物质的垂直扩散能力和近地面污染物浓度,并通过压缩水汽和前体物浓度等在一定程度上影响大气边界层化学过程。中国地域广阔,地形多样,之前由于缺少同一观测标准下,长时间序列,高时空分辨率的边界层实时观测,因而无法准确认知不同地形下边界层演变特征,影响区域污染形成机制的研究进程。为弥补先前研究不足,本研究基于激光雷达云高仪,获得长时间序列的高分辨率边界层数据,结合气象探空和污染物数据,分析了四种不同地形条件下边界层演变规律及其成因;并以北京为例,进一步分析城郊边界层差异及其对污染的影响和残留层西南输送对诱导北京重污染事件的作用,为区域污染治理提供高效,科学建议。得到以下主要结论:(1)不同地形条件下,边界层具有不同的演变特征。山地,平原和盆地日变化呈现明显单峰结构。山地站点春季边界层较其他季节明显偏高可达849米,而夏季,秋季和冬季分别为695米,628米和607米,日较差491米。平原站点春夏边界层高度相当分别为696米和688米,秋季和冬季分别为616米和544米,日较差590米。独特的盆地地形使得成都四季边界层高度变化较小维持在600米左右且边界层日较差较小仅有314米。高原站点秋冬季节边界层高度统计日变化基本不变。利用气象探空数据结合湍流动能方程中的切变项,浮力项和理查森数>1的频率分析,成都边界层四季变化不明显的原因主要是因为较为稳定的大气湍流程度。而兴隆春季较高的边界层与山地较大的风切变有很大关系。(2)北京城区和郊区边界层高度并无明显差异,均在600米左右。但城区和郊区边界层日变化存在显着差异,城区白天最大边界层高度比郊区高200米并且提前2小时到达峰值,城区人为热的排放可以导致北京城区和郊区小尺度边界层高度存在较大差异,在北京时间10:00(Local time,LT)-15:00 LT,城区人为热估算值分别可达23 W/m2,43 W/m2,63 W/m2,,55 W/m2,44 W/m2,13W/m2。郊区边界层发展不起来导致相对清洁的郊区也可能发生与城区相同程度的污染,午间边界层高度发展缓慢是导致重污染的重要气象成因。(3)残留层在春夏秋季的日变化特征相似,在午后混合层达到峰值时,残留层消失。冬季因为混合层发展较弱,导致残留层可以发生在白天任何时段,并始终保持在600米左右的厚度。残留层顶高度的季节差异不显着,春夏秋冬四个季节平均残留层顶高度分别为1155米、1139米、1036米和1195米。残留层PM2.5浓度与前一天PM2.5浓度的最大值没有显着相关性,说明残留层中的污染物并非来自本地前一天污染物的积累,或者说前一天污染物残留较少。残留层盛行西南风且风速为近地面2-3倍,为残留层中区域输送提供有利条件。残留层中PM2.5浓度与RL消失时近地面PM2.5浓度有很强的相关性(R=0.84),说明RL消失后由于垂直方向上的扩散能力增强导致污染物向下输送使近地面PM2.5浓度升高。污染物在残留层中的西南输送可以诱导重污染事件的发生。本文相关研究加深了对不同下垫面条件下边界层演变规律的认识,弄清了城郊边界层差异和残留层输送对污染事件的影响,对理清污染形成机制和制定科学污染治理政策有良好的参考价值。

涂碧海[8](2020)在《大气气溶胶多角度偏振成像仪数据校正及检验方法研究》文中指出气候与环境是人类赖以生存的基础。大气卫星遥感的长期和全球范围观测能力,使其在全球气候和环境监测中具有独特的技术优势。高分五号卫星大气气溶胶多角度偏振成像仪(Directional Polarimetric Camera,DPC)在传统光谱维探测基础上,增加了多角度偏振信息的探测能力。DPC信息维的拓展提高了对大气与环境的探测能力,然而,在具有信息获取优势的同时,其采用的广角、分时成像技术,也面临着一些新的问题,如镜头起偏、杂散光、像元响应非均匀性以及在轨观测时地球曲率影响等,这些问题不同程度地降低了偏振遥感数据质量,从而影响对云和气溶胶等大气要素反演能力。需要借助校正与检验等方法,消除或降低这些因素对数据质量的影响。DPC为国内首部以业务化运行为目标的广角偏振成像仪器,为保障该载荷的卫星遥感质量,论文从适应DPC定量化遥感应用的数据校正方法、业务化运行的系统设计以及大视场在轨检验等三个方面开展研究:(1)精确的数学模型和系统集成的校正算法,是数据精度的保障和业务化运行的前提。推导DPC的大视场透射式偏振辐射响应模型,设计电子学系统的探测器校正和光学系统的定标校正两个主模块,避免了误差源混叠。基于温度变化对DPC光谱响应的影响,在进行探测器校正方法研究中,新研制具有温控功能的探测器综合测试设备,采用基于帕尔贴效应的半导体热电制冷器和低温循环机组合的控温方法,温控精度达±0.15℃。针对DPC通过积分时间调整工作模式的方式,设计基于积分时间变化的多参量校正补偿的非均匀性校正方法,在校正暗电流、帧转移、温度漂移误差的基础上,校正了全像面低频不平衡差异,以及领域像元内的高频响应差异。探测器校正后,温度波动产生的辐射测量误差小于0.1%,单帧数据的非均匀性由1.141%下降到0.513%。通过大量实验室测量,获取定标参数,并利用定标校正模块有效控制了 DPC测量误差:近红外波段高反射率云对周边水体高达80%增量的杂散光辐射得到校正;由偏振引起的辐射测量误差减小到0.34%以内;检偏通道分时测量的视场差异通过光楔得到有效补偿,偏差小于0.1像元。数据校正后,DPC辐射测量误差小于5%,通过可调偏振度光源和外场天空光验证偏振测量误差小于2%。数据校正方法满足仪器测量精度要求。(2)在轨运行前,数据校正地面系统与DPC研制同步进行。作为新研系统,缺乏实际在轨数据支持,采用DPC在轨数据模拟的方法,开展系统研制工作,在轨运行后,业务系统得到实际在轨数据验证。基于轨道仿真、矢量辐射传输、光电转换和空间投影等数据模拟方法,研究DPC多角度成像数据特性,实现空间分辨率不一致的多角度、多光谱数据空间匹配,以此为基础设计DPC数据格式、接口。使用分层压缩数据格式,有效管理遥感数据。设计基于分布式处理的计算程序,实现DPC数据校正业务化运行。程序优化了大运算量的杂散光校正卷积运算(计算占比约40%)和几何校正迭代运算(计算占比约30%)。在多种计算运行环境下,数据校正计算均满足1小时以内的时效性要求。在轨测试期间,推送1609轨数据产品,完成数据校正地面系统运行测试。数据校正程序采用模块化可扩展设计,适应未来DPC多角度观测数从9个增加至17~34个的进一步需求。(3)在轨测试期间,针对多角度、大视场检验时效性要求,研究在轨检验方法,并基于云偏振实现了偏振校正关键参量的在轨检验。通过定位精度0.02像元的图像特征点算法评估了光楔补偿效果,满足偏差小于0.1像元的设计目标,同时对多角度、多光谱数据匹配性能进行了检验。由于传统单点统计检验方法难以满足大视场检验时效性需求,研究了 DPC偏振辐射检验方法。通过基于双向反射率拟合的沙漠场反射率法对多角度观测的辐射信息进行检验,场地检验和交叉检验结果一致。通过大范围海洋耀光实现了复杂多云环境下大视场偏振探测性能快速评测。检验表明:DPC在轨性能和实验室保持一致,数据校正方法有效,检验方法满足大视场检验时效性要求。采用沙漠场地对相对辐射校正效果进行检验,相对辐射响应变化量小于4%,像元响应非一致性得到有效校正。基于云偏振特性对偏振参量进行检验,DPC显示了利用偏振信息进行云相态辨识的能力,连续多角度观测,水云的偏振反射率保持一致。偏振参量相对透过率变化小于0.2%,起偏度变化小于0.01。关键参量的检验方法为在轨定标提供了技术参考。

张宇晴[9](2020)在《中国不同区域大气二次有机气溶胶的观测研究》文中研究说明二次有机气溶胶(SOA)源自挥发性有机化合物的大气氧化及其在颗粒物表面的凝聚和反应性摄取。SOA是大气细粒子(PM2.5)的重要组成部分,对有机气溶胶(OA)贡献超过50%,在我国灰霾污染时SOA的OA占比高达70%,对全球辐射平衡、区域空气质量和人体健康有重要影响。当前,由于对SOA前体物来源、化学组成以及生成机制缺少全面认识,模型模拟的SOA结果与实际观测之间仍存在较大差异,各模型结果中SOA的组成与时空分布也存在一定差别,我国国家尺度上SOA的组成及时空特征仍有待研究。SOA的生成过程受人为排放影响,但污染背景下的实际大气中人为源排放如何影响SOA的生成尚不清楚。SOA标志物可追踪不同前体物来源SOA的生成过程,揭示SOA时空演化特征。基于国家尺度SOA标志物的观测研究,可明确区域SOA组成与时空特征,为模型提供国家尺度的校验数据。针对污染地区SOA生成影响因素的研究,可以为SOA生成机制提供新认识,为空气污染防治决策提供科学依据。本研究基于SOA标志物,通过覆盖我国6个区域12个站点一年的联网观测,查明了我国典型自然源和人为源SOA的时空分布特征;通过珠江三角洲地区9个站点的一年连续观测,揭示了人为源排放对自然源SOA生成的影响;通过我国三个典型城市站点一年的对比观测,探讨了城市污染大气中异戊二烯生成SOA的关键机制。论文主要结论如下:1.我国12个站点大气异戊二烯、单萜烯和倍半萜(β-石竹烯)SOA标志物的年均浓度范围分别为6.67-122 ng m-3、9.80-49.0 ng m-3以及1.72-7.72 ng m-3,总体来看南方地区浓度高于北方。异戊二烯和单萜烯SOA标志物浓度总体上夏季高于冬季,但在敦煌、海伦等站点冬季有异常升高,β-石竹烯SOA标志物浓度则主要为冬季较高。三种自然源SOA(BSOA)冬季的异常升高是受到生物质燃烧排放增多影响。我国12个站点大气苯系物SOA标志物(2,3-二羟基-4-氧代戊酸,DHOPA)的年均浓度范围在1.23-8.83 ng m-3之间。在北方地区,城市站点DHOPA浓度较高,而在南方地区,偏远站点DHOPA浓度较高。全国范围内冬季DHOPA浓度均有显着增加,其增高在北方地区主要受取暖用生物燃料和散煤燃烧影响,而在南方地区主要受生物质露天焚烧影响。应用“标志物法”对我国大气SOA浓度进行的估算表明,我国SOA总年均浓度为2.49±1.09μg m-3,在西南地区浓度最高,自然源SOA浓度(1.66±0.79μg m-3)高于苯系物SOA(0.87±0.49μg m-3)。秋冬季节苯系物SOA贡献最大,倍半萜SOA有显着增高,夏季异戊二烯SOA浓度最高,春季则为单萜烯SOA贡献最大。2.珠江三角洲地区大气BSOA标志物年均浓度范围为45.4-109 ng m-3,以单萜烯SOA标志物为主(47.2±9.29 ng m-3),异戊二烯SOA标志物(23.1±10.8ng m-3)次之、β-石竹烯SOA标志物(3.85±1.75 ng m-3)浓度较低。异戊二烯SOA的生成途径受NOx影响,异戊二烯SOA的高NOx产物(2-甲基甘油酸,2-MGA)与低NOx产物(2-甲基丁四醇,2-MTLs)的比值(2-MGA/2-MTLs)可指示NOx对异戊二烯SOA生成途径的影响。相比于单萜烯SOA初级产物,其多级产物受大气氧化剂(Ox)和硫酸盐的影响更为显着,造成珠江三角洲单萜烯SOA老化程度较高。秋冬季β-石竹烯SOA浓度异常升高,主要受生物质燃烧、Ox和硫酸盐共同影响。珠江三角洲地区BSOA年均浓度为1.68±0.40μg m-3,秋季浓度最高,春季浓度最低,全年以单萜烯为主。人为源污染物排放(如硫酸盐和Ox的前体物等)可显着促进BSOA的生成,控制人为源排放可降低BSOA浓度。3.我国三个典型城市站点异戊二烯SOA含氧标志物(iOTs)的年均浓度范围为10.3-28.3 ng m-3,有机硫酸酯(iOSs)年均浓度范围为1.49-2.92 ng m-3,异戊二烯高NOx产物年均浓度范围在3.75-6.04 ng m-3之间,异戊二烯低NOx产物年均浓度范围在10.8-31.7 ng m-3之间。异戊二烯SOA浓度在昆明最高,合肥次之,北京最低,三个城市的异戊二烯SOA高值均出现在夏秋季。三个站点异戊二烯有机硫酸酯与含氧标志物的比值(iOSs/iOTs)在冬季较高,夏季较低,比值的季节变化主要受异戊二烯与硫酸根及液相水反应速率(kaq SO42-,kaq,H2O)的影响。异戊二烯相比于硫酸根更易与液相水发生酸催化开环反应,但在北京站点的冬季,异戊二烯也可能更易与硫酸根反应生成SOA。在污染背景下的城市大气中异戊二烯生成SOA的过程主要以低NOx途径为主。高、低NOx条件下生成的SOA产物比值呈现冬季高夏季低的趋势,其季节变化主要受NOx浓度以及异戊二烯环氧中间体反应性摄取速率影响。

张允祥[10](2020)在《热红外波段场地自动化定标方法的研究与设备研制》文中研究指明随着热红外遥感技术的发展,大批具有热红外波段探测能力的对地观测卫星遥感器陆续发射升空。卫星遥感器在轨运行期间,除了利用星载黑体进行星上定标外,还需要开展校正场定标来检验或替代星上定标结果,以保障数据产品的精度。目前我国卫星遥感器热红外波段的校正场定标,主要通过人工野外测量的方式获取场地热红外辐射特性,这种测量方式耗费高,效率低,受到天气条件等因素的限制,难以有效保障定标频次和有效数据量,无法及时提供用于分析遥感器衰变的观测数据。开展卫星遥感器热红外波段场地自动化定标方法的研究,对于提高卫星遥感器热红外波段校正场定标的时效性和精度具有重要的应用价值。本文结合卫星遥感器热红外波段在轨校正场定标技术的发展趋势,改进了热红外波段场地辐射定标技术流程,设计并研制了具备自动化观测能力的多通道自校准红外辐射计(Muli-channel Self-calibrated Infrared autonmous Radiometer,MSIR)。论文完成了以下几个方面的研究工作。为设计合理的场地自动化定标流程,比较了场地辐射定标过程中的不同物理参量获取方法的精度,设计了以温度基法为核心的场地自动化定标技术流程。利用MSIR获取大气下行辐亮度和场地辐亮度,结合多通道温度与发射率分离算法获得场地温度和发射率,利用最优偏移量法得到场地高光谱发射率数据。借助美国NCEP提供的再分析资料,获取大气温湿压廓线,结合辐射传输模型计算得到卫星入瞳处的等效辐亮度。建立同步观测遥感器接收辐亮度与输出信号值的关系,实现对过境遥感器热红外波段的辐射定标。与常规定标方法相比,该定标技术流程具有高频次、高时效、高适用性的特点,避免了人为因素造成的辐射测量误差,反映了大气下行辐射和场地真实发射率对反演场地温度的影响。为满足自动化获取场地辐亮度的需求,研制了具有自动化观测能力的MSIR。该设备需具有以下特色功能:1)采用电机驱动镀金反射镜的设计,实现了 0°~90°仰角的大气下行辐射和地表辐亮度的测量,为消除大气下行辐射对反演地表温度的影响提供了技术手段。2)采用滤光轮分光的方法实现了 6个光谱通道的自动设置,结合IMTES算法能够实现场地温度与发射率的分离,为卫星遥感器热红外波段绝对辐射定标提供了两个关键因子。3)在MSIR内部内置了两个控温精度分别优于0.04 K和0.05 K,发射率均高于0.994,稳定性均优于0.0014的黑体,用于实时辐射定标内部探测器,有效地消除了内部背景辐射对辐射测量的影响,定标不确定度小于0.143%。开展了 MSIR的实验室定标实验。利用面源黑体作为标准辐射源对MSIR内置的两个定标黑体进行了校准,验证了两个内置定标黑体的控温精度分别优于0.04 K和0.05 K,发射率均高于0.994。利用面源黑体和MSIR内置黑体作为定标辐射源,分别开展了 MSIR内部探测器的辐射定标实验。两种方法获得的响应度斜率相对偏差<1%,响应度截距相对偏差<0.2%,说明两种黑体作为定标辐射源的定标方法具有较好的一致性。分析了 MSIR的定标不确定度,结果表明,面源黑体的辐射定标不确定度小于0.122%,等效辐射测温不确定度小于0.15 K(@300 K,11μm)。内置黑体的辐射定标不确定度小于0.143%,等效辐射测温不确定度小于0.196 K(@300 K,11 μm)。验证了 MSIR自校准系统已具备与实验室定标方法相当的定标精度,满足了卫星遥感器热红外波段场地观测设备的辐射测量精度要求。

二、Automatic and continuous measurement of aerosol properties in Dunhuang,China(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Automatic and continuous measurement of aerosol properties in Dunhuang,China(论文提纲范文)

(1)无人机平台的沙漠场地BRDF特征观测方法及建模(论文提纲范文)

1 引言
2 BRDF观测系统
    2.1 观测系统的组成
    2.2 BRDF观测方案和试验过程
    2.3 观测方式存在的问题及改进
3 BRDF模型参数处理计算
    3.1 太阳入射辐射修正
    3.2 方向反射比因子的计算与校正
    3.3 天空漫散射校正
    3.4 无人机观测结果的初步分析
    3.5 BRDF模型参数拟合
4 结果分析与验证
    4.1 敦煌场地Ross-Li模型系数
    4.2 与MODIS卫星产品的对比
    4.3 与原有场地模型的对比
5 结论
    5.1 结论
    5.2 展望

(4)卫星遥感点光源辐射标校方法与系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 卫星辐射定标与在轨MTF检测
        1.2.2 点光源定标设备的发展现状
        1.2.3 点光源标校方法发展现状
        1.2.4 文献调研小结
    1.3 论文研究目标及内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
第2章 辐射定标及在轨检测原理
    2.1 光学辐射度量与传递函数
        2.1.1 光学辐射度量
        2.1.2 光学传递函数
    2.2 场地定标原理
        2.2.1 场地定标方法
        2.2.2 辐射传输过程
        2.2.3 遥感数据定标
    2.3 镜反射原理
    2.4 点光源MTF检测原理
    2.5 本章小结
第3章 点光源辐射定标原理与系统研究
    3.1 点光源辐射定标原理
        3.1.1 点源阵列在轨辐射定标理论
        3.1.2 点光源等效辐亮度物理意义
        3.1.3 点光源反射镜组合设计原理
        3.1.4 点光源阵列定标系数解算
    3.2 点光源定标系统总体方案
        3.2.1 需求分析与总体方案
        3.2.2 主要性能参数
    3.3 点光源定标系统硬件设计
        3.3.1 光机系统关键技术分析
        3.3.2 电子学系统硬件设计
        3.3.3 多设备网络架构
        3.3.4 光机系统装调
    3.4 点光源定标系统软件设计
        3.4.1 电子学系统软件方案
        3.4.2 上位机软件设计及网络通信
        3.4.3 标校控制算法与标校验证方法
        3.4.4 反射镜法向矢量控制算法
    3.5 性能测试与分析
        3.5.1 凸面镜多角度光谱反射率性能测试与分析
        3.5.2 太阳敏感器性能测试与分析
        3.5.3 系统低频驱动性能测试与分析
        3.5.4 运动控制性能测试与分析
    3.6 本章小结
第4章 点光源定标系统标校建模研究
    4.1 概述
    4.2 几何误差描述及坐标系的建立与变换
        4.2.1 空间参考坐标系
        4.2.2 空间坐标系变换
    4.3 点光源标校建模原理
    4.4 基于太阳矢量的点光源标校模型的建立
        4.4.1 标校模型的建立
        4.4.2 模型的验证与解算
    4.5 基于相机的反射镜法向标校模型的建立
        4.5.1 反射镜法向标校模型的建立
        4.5.2 模型已知参数求解算法
    4.6 基于相机的高精度自动化标校模型的建立
        4.6.1 基本标校模型的建立
        4.6.2 高精度标校模型的建立
        4.6.3 标校模型的解算与反解目标值算法
    4.7 本章小结
第5章 点光源定标系统跟踪能力实验与分析
    5.1 概述
    5.2 模型的实验验证分析
        5.2.1 基于太阳矢量的标校模型实验验证分析
        5.2.2 反射镜法向标校模型实验验证分析
        5.2.3 高精度自动化标校模型的验证分析
    5.3 系统精度分析
        5.3.1 系统精度评估方法
        5.3.2 系统运动控制精度评估
        5.3.3 图像质心算法精度分析
        5.3.4 相机标校精度分析
        5.3.5 系统标校不确定度分析
    5.4 点光源在轨辐射定标实验设计
        5.4.1 大气透过率
        5.4.2 镜面反射率
        5.4.3 系统PSF检测
        5.4.4 反射镜响应DN值
        5.4.5 辐射定标理论精度评估
        5.4.6 MTF数据处理算法
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 论文创新点
    6.3 存在的问题与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(5)基于辐射校正场的自动化定标软件设计与应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1遥感器辐射定标概论
        1.1.1 辐射定标意义
        1.1.2 辐射定标方法
    1.2 场地自动化定标技术发展与现状
        1.2.1 定标方法与仪器发展与现状
        1.2.2 定标数据处理系统的发展与现状
    1.3 敦煌辐射校正场自动化定标发展与现状
    1.4 论文的主要研究工作
第2章 场地自动化定标数据处理算法介绍
    2.1 概述
        2.1.1 辐射定标参数介绍
        2.1.2 测量仪器介绍
    2.2 高光谱反射率计算
        2.2.1 波段反射率计算
        2.2.2 BRDF校正
        2.2.3 获取高光谱地表反射率
        2.2.4 优化获取高光谱反射率算法
    2.3 大气参数计算
        2.3.1 大气辐射传输模型
        2.3.2 AOD反演
    2.4 遥感影像处理
        2.4.1 影像数据格式与提取方式
        2.4.2 MODIS简介与DN值提取方法
    2.5 遥感传感器定标
    2.6 本章小结
第3章 自动化定标数据处理软件设计与实现
    3.1 需求分析
        3.1.1 功能需求
        3.1.2 软件需求
        3.1.3 功能概述
    3.2 场地自动化定标软件概要设计
        3.2.1 开发框架与工具
        3.2.2 使用开源工具
        3.2.3 前端设计
        3.2.4 后端设计
        3.2.5 数据存储设计
        3.2.6 软件发布
    3.3 功能实现
        3.3.1 主系统实现
        3.3.2 数据接收子系统
        3.3.3 数据导入子系统
        3.3.4 卫星过境子系统
        3.3.5 数据计算子系统
        3.3.6 辐射定标子系统
    3.4 本章小结
第4章 自动化定标数据处理软件测试与应用
    4.1 软件测试
        4.1.1 单元测试
        4.1.2 系统测试
    4.2 软件应用-以MODIS定标为例
        4.2.1 定标过程
        4.2.2 定标结果分析
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(6)新一代气象卫星气溶胶资料同化在大气污染模拟中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.1.1 空气质量模式的研究进展
        1.1.2 资料同化技术的发展
        1.1.3 卫星气溶胶资料同化的研究进展
    1.3 本文拟研究问题和各章节安排
        1.3.1 拟研究的问题
        1.3.2 本文各章节安排
第2章 GSI气溶胶资料同化系统
    2.1 GSI三维变分同化系统
    2.2 气溶胶观测算子的建立
        2.2.1 CRTM辐射传输模式
        2.2.2 AOD观测算子的建立
    2.3 气溶胶分析变量和背景误差协方差矩阵
    2.4 气溶胶资料同化流程
    2.5 本章小结
第3章 风云3 号卫星气溶胶资料同化研究与应用
    3.1 引言
    3.2 观测资料与质量控制
        3.2.1 MODIS卫星气溶胶资料
        3.2.2 风云3 号卫星气溶胶资料
    3.3 大气污染过程与研究区域
        3.3.1 强沙尘天气过程
        3.3.2 研究区域与参数方案选取
    3.4 试验方案设计
    3.5 试验结果与分析
        3.5.1 背景误差协方差矩阵的统计分析
        3.5.2 同化试验结果的误差分析
        3.5.3 两种卫星资料同化试验效果分析
        3.5.4 模拟结果分析
    3.6 本章小结
第4章 葵花8 号卫星气溶胶资料的快速循环同化系统的构建与应用
    4.1 引言
    4.2 Himawari-8 卫星气溶胶观测资料及质量控制
    4.3 快速更新循环同化方法
    4.4 试验方案设计
        4.4.1 研究的沙尘天气个例
        4.4.2 试验方案
    4.5 结果与讨论
        4.5.1 单点试验
        4.5.2 背景误差协方差尺度分析
        4.5.3 同化结果分析
        4.5.4 预报结果检验
    4.6 本章小结
第5章 风云4 号卫星气溶胶资料同化在一次沙尘天气中的应用评估
    5.1 引言
    5.2 FY-4 卫星气溶胶观测资料
    5.3 试验设置
        5.3.1 强沙尘天气过程
        5.3.2 试验设计
    5.4 结果与分析
        5.4.1 同化结果统计分析
        5.4.2 初始场改进分析
        5.4.3 气溶胶各组分贡献分析
        5.4.4 预报结果分析
    5.5 本章小结
第6章 风云4 号卫星与葵花8 号卫星气溶胶资料联合同化在气溶胶预报中的应用
    6.1 引言
    6.2 同化系统与输入参数
    6.3 试验设计
    6.4 试验结果分析
        6.4.1 与卫星观测比较分析
        6.4.2 同化试验对初始场改进效果
        6.4.3 预报效果验证
        6.4.4 环流形势分析
    6.5 本章小结
第7章 全文总结和讨论
    7.1 全文总结
    7.2 研究创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简介
致谢

(7)典型地形下大气边界层演变及其对空气污染的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 已有研究进展
    1.3 论文研究内容和章节安排
第二章 研究方法与数据
    2.1 观测仪器与原理
    2.2 站点布设
    2.3 相关数据
    2.4 分析方法
        2.4.1 大气稳定度判据
        2.4.2 人为热估算
第三章 典型地形下大气边界层演变特征
    3.1 平原边界层演变(北京)
        3.1.1 边界层高度演变
        3.1.2 变化原因
    3.2 盆地边界层演变(成都)
        3.2.1 边界层高度演变
        3.2.2 变化原因
    3.3 山地边界层演变(兴隆)
        3.3.1 边界层高度演变
        3.3.2 变化原因
    3.4 高原边界层(内蒙)
    3.5 本章小结
第四章 边界层对污染影响
    4.1 城郊边界层高度差异对空气污染影响
        4.1.1 城郊边界层高度差异
        4.1.2 城市和郊区边界层高度差异原因
        4.1.3 城市和郊区边界层高度差异对污染影响
        4.1.4 本节小结
    4.2 残留层输送对空气污染影响
        4.2.1 残留层日变化
        4.2.2 残留层颗粒物浓度
        4.2.3 残留层输送贡献
        4.2.4 残留层影响机制
        4.2.5 本节小结
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究展望
    5.3 创新点
参考文献
在学期间的研究成果
    一发表论文
    二参与课题
致谢

(8)大气气溶胶多角度偏振成像仪数据校正及检验方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 云、气溶胶卫星遥感
        1.2.1 云和气溶胶
        1.2.2 云和气溶胶卫星遥感发展
    1.3 遥感数据校正及检验
        1.3.1 数据校正
        1.3.2 数据检验
    1.4 DPC数据校正及检验存在的主要问题
    1.5 主要研究内容
第2章 偏振成像仪测量原理
    2.1 偏振光描述
    2.2 大气偏振遥感
    2.3 多角度偏振成像仪介绍
    2.4 本章总结
第3章 偏振成像仪数据校正方法
    3.1 数据校正流程设计
    3.2 探测器校正
        3.2.1 暗背景校正
        3.2.2 帧转移校正
        3.2.3 温度补偿
        3.2.4 非均匀性校正
    3.3 定标校正
        3.3.1 辐射校正
        3.3.2 偏振校正
        3.3.3 几何校正
    3.4 数据校正实验室检验
        3.4.1 辐射测量误差
        3.4.2 偏振测量误差
        3.4.3 光楔补偿偏差
    3.5 本章总结
第4章 数据校正地面系统
    4.1 遥感数据产品设计
        4.1.1 数据模拟技术应用
        4.1.2 数据结构设计和分析
    4.2 遥感地面应用系统
    4.3 本章总结
第5章 数据校正在轨检验
    5.1 几何检验
        5.1.1 参数调整
        5.1.2 空间匹配检验
    5.2 辐射检验
        5.2.1 沙漠场特性
        5.2.2 敦煌沙漠场
        5.2.3 北非沙漠场
    5.3 偏振检验
    5.4 关键参量检验
        5.4.1 相对辐射校正变化
        5.4.2 检偏通道间相对透过率T
        5.4.3 镜头起偏度ε(θ)
    5.5 应用介绍
    5.6 本章总结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 论文创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(9)中国不同区域大气二次有机气溶胶的观测研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 大气颗粒物及其气候环境效应
        1.1.1 大气颗粒物的组成、来源及其浓度水平
        1.1.2 大气颗粒物的环境健康效应
    1.2 二次有机气溶胶来源与组成
        1.2.1 SOA重要性
        1.2.2 SOA前体物来源
        1.2.3 SOA化学组成与特征标志物
    1.3 典型前体物生成二次有机气溶胶的过程机制
        1.3.1 异戊二烯SOA
        1.3.2 单萜烯SOA
        1.3.3 倍半萜SOA
        1.3.4 苯系物SOA
    1.4 影响二次有机气溶胶生成的关键因素
    1.5 二次有机气溶胶估算方法
    1.6 二次有机气溶胶的模型研究
    1.7 二次有机气溶胶的控制
    1.8 本研究选题的目的、意义及主要内容
第2章 研究方法与技术手段
    2.1 研究区域介绍
        2.1.1 中国不同区域观测
        2.1.2 珠江三角洲城市群观测
    2.2 样品采集
        2.2.1 中国不同区域颗粒物和气相样品
        2.2.2 珠江三角洲颗粒物样品
    2.3 气象参数及气态污染物浓度
    2.4 样品分析
        2.4.1 PM_(2.5)质量浓度
        2.4.2 有机碳与元素碳
        2.4.3 水溶性离子
        2.4.4 二次有机标志物
        2.4.5 有机硫酸酯
        2.4.6 气相样品
    2.5 样品的质量控制和质量保证
    2.6 标志物法估算二次有机气溶胶
    2.7 卫星火点信息
    2.8 后向轨迹模型
第3章 中国不同区域大气二次有机气溶胶时空特征
    3.1 研究背景
    3.2 异戊二烯SOA时空分布特征
        3.2.1 异戊二烯SOA标志物空间分布
        3.2.2 异戊二烯SOA标志物季节变化
        3.2.3 秋冬季异戊二烯SOA异常升高及其原因
    3.3 单萜烯SOA时空分布特征
        3.3.1 蒎烯时空分布特征
        3.3.2 单萜烯SOA标志物空间分布
        3.3.3 单萜烯SOA标志物季节变化
        3.3.4 秋冬季单萜烯SOA异常升高及其原因
    3.4 倍半萜SOA时空分布特征
        3.4.1 倍半萜SOA标志物的空间分布
        3.4.2 倍半萜SOA标志物的季节变化
        3.4.3 秋冬季倍半萜SOA异常升高及其原因
    3.5 苯系物SOA时空分布特征
        3.5.1 苯系物SOA标志物空间分布
        3.5.2 苯系物SOA标志物季节变化
        3.5.3 冬季重污染时期苯系物SOA显着升高及其原因
    3.6 中国大气SOA组成与时空分布特征
        3.6.1 大气SOA浓度估算
        3.6.2 大气SOA的组成与时空分布特征
    3.7 本章小结
第4章 珠江三角洲地区人为源排放对自然源SOA生成的影响
    4.1 珠江三角洲空气污染演化趋势
    4.2 异戊二烯SOA时空分布特征及其影响因素
        4.2.1 异戊二烯SOA标志物时空分布
        4.2.2 氮氧化物对异戊二烯SOA生成途径的影响
        4.2.3 臭氧氧化过程对异戊二烯SOA生成途径的贡献
    4.3 单萜烯SOA时空分布特征及其影响因素
        4.3.1 单萜烯SOA标志物时空分布特征
        4.3.2 多级氧化过程对单萜烯SOA组成的影响
    4.4 倍半萜SOA时空分布特征及其影响因素
        4.4.1 倍半萜SOA标志物时空分布
        4.4.2 秋冬季倍半萜SOA异常升高及其原因
    4.5 人为源排放对自然源SOA生成的影响
        4.5.1 自然源SOA组成与时空分布特征
        4.5.2 人为源排放控制对降低自然源SOA的影响
    4.6 本章小结
第5章 我国典型城市大气异戊二烯SOA的生成机制
    5.1 研究背景
    5.2 异戊二烯SOA标志物与有机硫酸酯时空分布特征
    5.3 异戊二烯环氧中间体生成SOA的过程机制
        5.3.1 硫酸根、气溶胶含水量对异戊二烯环氧中间体反应性摄取的影响
        5.3.2 氮氧化物对异戊二烯环氧中间体生成与反应性摄取的影响
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 特色及创新点
    6.3 不足之处和后续工作展望
参考文献
附录 常用缩略语
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(10)热红外波段场地自动化定标方法的研究与设备研制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 热红外遥感器辐射定标意义
    1.2 卫星遥感器热红外波段辐射定标方法
        1.2.1 实验室定标
        1.2.2 在轨星上定标
        1.2.3 在轨替代定标
    1.3 卫星遥感器热红外波段校正场定标方法
        1.3.1 辐亮度基法
        1.3.2 温度基法
        1.3.3 校正场定标方法比较
    1.4 红外测温辐射计研究现状
    1.5 论文的主要研究内容
第2章 热红外波段场地自动化定标方法
    2.1 遥感器热红外波段在轨辐射定标原理
        2.1.1 辐亮度基法定标原理
        2.1.2 温度基法定标原理
    2.2 温度与发射率分离算法
        2.2.1 单通道温度与发射率分离算法
        2.2.2 基于场地多通道数据的温度与发射率分离算法
        2.2.3 基于场地高光谱数据的场地温度与发射率分离算法
    2.3 大气下行辐射获取方法
        2.3.1 大气下行辐射估算模型
        2.3.2 地基观测大气下行辐射
    2.4 大气透过率和大气程辐射计算
    2.5 定标系数计算
    2.6 热红外波段场地自动化定标原理
    2.7 本章小结
第3章 外场比对试验
    3.1 在轨定标试验与精度分析
        3.1.1 卫星遥感器
        3.1.2 现场测量
        3.1.3 大气测量及辐射传输计算
        3.1.4 FY3D绝对辐射定标计算
        3.1.5 精度检验和误差分析
    3.2 TES算法比对试验
        3.2.1 野外测量系统
        3.2.2 现场测量及数据分析
        3.2.3 地表高光谱发射率计算
        3.2.4 精度分析
    3.3 大气下行辐射获取方法比较
    3.4 探空数据获取方法比较
    3.5 场地自动化定标精度分析
    3.6 本章小结
第4章 场地自动化观测设备的研制
    4.1 需求分析
    4.2 总体设计方案计
        4.2.1 MSIR的结构组成
        4.2.2 系统性能指标
    4.3 光机系统设计
        4.3.1 光学系统设计
        4.3.2 自校准系统
        4.3.3 光学通道设置
        4.3.4 光通量估算
        4.3.5 信噪比估算
        4.3.6 保护系统设计
        4.3.7 杂散光的消除
        4.3.8 光机装调
    4.4 电子学系统
        4.4.1 电源模块
        4.4.2 探测器控制
        4.4.3 内置黑体控制
        4.4.4 电机驱动
        4.4.5 北斗通讯
    4.5 程序设计
    4.6 本章小结
第5章 MSIR辐射定标及性能测试
    5.1 内置黑体实验室定标
        5.1.1 实验室定标系统及设备
        5.1.2 内置黑体发射率定标
        5.1.3 内置黑体稳定性测量
        5.1.4 内置黑体实验室测量结论
    5.2 MSIR辐射定标
        5.2.1 MSIR通道参数拟合
        5.2.2 MSIR实验室定标原理
        5.2.3 MSIR自校准原理
        5.2.4 辐射定标实验
        5.2.5 辐射定标不确定分析
    5.3 本章小结
第6章 结论和展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 主要创新点
    6.3 存在的问题及展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

四、Automatic and continuous measurement of aerosol properties in Dunhuang,China(论文参考文献)

  • [1]无人机平台的沙漠场地BRDF特征观测方法及建模[J]. 陶炳成,胡秀清,杨磊库,张璐,陈林,徐娜,王玲,吴瑞强,张督锋,张鹏. 遥感学报, 2021(09)
  • [2]中国遥感卫星辐射校正场敦煌戈壁场区光环境变化研究[J]. 李元,张勇,胡丽琴,陆其峰,卢乃锰. 中国光学, 2021(05)
  • [3]气象遥感卫星载荷自动化定标研究[D]. 闻振钰. 安徽大学, 2021
  • [4]卫星遥感点光源辐射标校方法与系统研究[D]. 李瑞金. 中国科学技术大学, 2021(09)
  • [5]基于辐射校正场的自动化定标软件设计与应用[D]. 杜沈达. 中国科学技术大学, 2021(08)
  • [6]新一代气象卫星气溶胶资料同化在大气污染模拟中的应用研究[D]. 夏晓丽. 南京信息工程大学, 2021(01)
  • [7]典型地形下大气边界层演变及其对空气污染的影响[D]. 王蒙. 兰州大学, 2021(11)
  • [8]大气气溶胶多角度偏振成像仪数据校正及检验方法研究[D]. 涂碧海. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [9]中国不同区域大气二次有机气溶胶的观测研究[D]. 张宇晴. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2020
  • [10]热红外波段场地自动化定标方法的研究与设备研制[D]. 张允祥. 中国科学技术大学, 2020(01)

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中国敦煌气溶胶性质的自动连续测量
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