CrIS超光谱数据的臭氧廓线快速反演方法

摘要

本发明公开了一种CrIS超光谱数据的臭氧廓线快速反演方法，该方法主要解决如何利用超光谱数据CrIS快速反演臭氧廓线，其包括以下步骤：利用卫星测量CrIS数据；通过CRTM辐射传输模型模拟辐射值；利用主成分分析法，对模拟辐射值协方差矩阵进行经验正交展开；利用最小二乘法，对廓线样本矩阵和模拟辐射值经验正交展开矩阵进行最佳拟合，计算回归系数；获取CrIS数据结合回归系数实现臭氧廓线的快速反演。本发明能够较为稳定且快速地利用CrIS超光谱数据进行臭氧廓线反演，为监测臭氧分布提供一种重要的技术手段，进而为更深层次的理解和量化空气质量及预测局地和区域尺度的空气质量提供必要的前提。

主权项

CrIS超光谱数据的臭氧廓线快速反演方法，其特征在于，该方法具体为：1）利用对地观测卫星、国家极地轨道运行环境卫星系统以及其上搭载的交叉跟踪红外探测器来对地球大气进行CrIS数据测量；2）利用CRTM辐射传输模型，输入廓线训练样本，模拟辐射值；3）将训练样本的模拟辐射值，按照大气窗区亮温、扫描角以及土地类型进行分类；4）利用主成分分析法，对模拟辐射值协方差矩阵进行经验正交展开，取模拟辐射值协方差矩阵的有限个主成分分量组成经验正交展开矩阵；5）利用最小二乘法，对廓线样本矩阵和模拟辐射值经验正交展开矩阵进行最佳拟合，计算特征向量统计回归系数；6）获取NCEP模式数据，提取土地分类，从CrIS数据中分别读取天顶角、辐射值，找到匹配的回归系数；7）利用CrIS数据，结合已经计算好的回归系数反演得到最终的臭氧廓线。