雾霾天激光雷达测温数据拼接方法

作     者：李博 魏红霞 赵亮 王玉峰 华灯鑫 Li Bo;Wei Hongxia;Zhao Liang;Wang Yufeng;Hua Dengxin

作者机构：西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2020年第40卷第9期

页      面：185-194页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 0706[理学-大气科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目(41627807) 陕西省自然科学基础研究计划(2014JQ5176) 灾害天气国家重点实验室基金项目。 

主　　题：遥感 雾霾 激光雷达测温 模式温度 数据拼接 

摘      要：为解决雾霾天气条件下激光雷达探测温度高度偏低的难题,研究了一套数据拼接方法。该方法引入高分辨WRF(weather research and forecasting model)模式模拟温度,与激光雷达测温数据进行拼接,通过拟合区域选取、分析高度层确定、拼接数据校正、最佳拼接区域选取、拼接效果评估等关键技术设计,将雾霾天激光雷达探测数据高度由2 km向上拓展至整个对流层并到达平流层中低部区域,即20 km左右高度。对拼接结果的综合质量评估表明,激光雷达与模式数据拼接效果较好,拼接廓线与标准廓线的吻合度较高,且最大相对误差为1.5%。特别是在最佳拼接区域内,激光雷达数据与模式数据具有很高的拟合度。本方法利用模式数据与雷达数据的互补优势,实现了温度廓线大量层、高质量数据重构。本文拼接方法同样适用于其它复杂天气条件。