一种提高二氧化碳差分吸收激光雷达反演精度的方法

    公开(公告)号:CN111665218B

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN202010437166.5

    申请日:2020-05-21

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种提高二氧化碳差分吸收激光雷达反演精度的方法,包括如下步骤:步骤1,根据差分吸收激光雷达实测信号反演每层二氧化碳光学厚度值;步骤2,根据切比雪夫拟合优化每层二氧化碳光学厚度值;步骤3,将最低信号接收位置与边界层之间的总二氧化碳光学厚度值作为限制条件,以每层信号的信噪比为权重,构建条件平差模型,获得最优化的每层二氧化碳光学厚度值。本发明方法所提供基于二氧化碳差分激光雷达廓线浓度的反演方法,不仅具有较好的精度,也具有较强的稳定性。这将大大降低二氧化碳反演精度对硬件参数的限制,为研究碳循环以及气候变化提供更精确的数据。

    一种提高二氧化碳差分吸收激光雷达反演精度的方法

    公开(公告)号:CN111665218A

    公开(公告)日:2020-09-15

    申请号:CN202010437166.5

    申请日:2020-05-21

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种提高二氧化碳差分吸收激光雷达反演精度的方法,包括如下步骤:步骤1,根据差分吸收激光雷达实测信号反演每层二氧化碳光学厚度值;步骤2,根据切比雪夫拟合优化每层二氧化碳光学厚度值;步骤3,将最低信号接收位置与边界层之间的总二氧化碳光学厚度值作为限制条件,以每层信号的信噪比为权重,构建条件平差模型,获得最优化的每层二氧化碳光学厚度值。本发明方法所提供基于二氧化碳差分激光雷达廓线浓度的反演方法,不仅具有较好的精度,也具有较强的稳定性。这将大大降低二氧化碳反演精度对硬件参数的限制,为研究碳循环以及气候变化提供更精确的数据。

    评估激光雷达卫星测量大气CO2浓度性能的综合分析系统

    公开(公告)号:CN108426856B

    公开(公告)日:2019-09-10

    申请号:CN201810254644.1

    申请日:2018-03-26

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了评估激光雷达卫星测量大气CO2浓度性能的综合分析系统,至少包括CO2反演模块、激光雷达性能模拟器、地球环境模拟器、轨道模拟器和探测性能评估模块;所述的CO2反演模块,用来利用CO2差分吸收激光雷达法模拟CO2反演;所述的激光雷达性能模拟器,用来模拟发射能量及星载激光雷达的性能参数;所述的地球环境模拟器,用来获得所需地球环境参数的统计值,并结合时间分辨率和空间分辨率汇总地球环境参数;所述的轨道模拟器,用来模拟待评估卫星的卫星轨道高度和云参数;所述的探测性能评估模块,用来对CO2反演效果进行评估。

    基于气溶胶扰动校正的差分吸收激光雷达CO2探测方法

    公开(公告)号:CN105510260A

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201610031555.1

    申请日:2016-01-18

    Applicant: 武汉大学

    CPC classification number: G01N21/31 G01N2201/1215 G01N2201/127 G01S7/497

    Abstract: 本发明公开了一种基于气溶胶扰动校正的差分吸收激光雷达CO2探测方法,首先,在CO2浓度反演模型中考虑了气溶胶扰动影响;其次,进行1064nm和1572nm波长的米散射激光雷达的同时观测,获取1064nm和1572nm波长下气溶胶的消光系数和后向散射系数的线性经验关系;最后,进行常规双波长交替发射的差分吸收激光雷达CO2探测时,采用1064nm波长的米散射激光雷达连续探测,基于消光系数和后向散射系数的线性经验关系获得on波长和off波长下的消光系数和后向散射系数,结合CO2浓度反演模型获得CO2浓度反演结果。本发明反演结果更精确,在差分吸收激光雷达探测大气痕量气体领域具有很好的应用前景。

    基于支持向量机识别的沙尘型气溶胶反演方法

    公开(公告)号:CN103197305A

    公开(公告)日:2013-07-10

    申请号:CN201310093515.6

    申请日:2013-03-21

    Applicant: 武汉大学

    CPC classification number: Y02A90/19

    Abstract: 本发明公开一种基于支持向量机识别的沙尘型气溶胶反演方法,选取特征明显的沙尘气溶胶层、厚云层和薄云层作为分类样本;用不同的样本数量和特征向量对分类器进行训练,进而确定最优的分类器;对星载激光雷达沙尘源区的数据进行分类,得到高精度的沙尘型气溶胶识别结果;反演气溶胶的层次高度、光学厚度。本发明利用支持向量机通过支持向量确定超平面的特点,能减少对样本数量的需求,降低样本不确定性对分类精度造成的干扰;有效利用星载激光雷达532nm的偏振探测数据和层次高度信息,区分非球形的冰晶云和沙尘型气溶胶粒子。本发明特别适合于处理我国西北地区沙尘多发季节的星载激光雷达探测数据。

    一种偏振特征参数测量系统及方法

    公开(公告)号:CN118777218A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410742358.5

    申请日:2024-06-11

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 岳恒 马昕 龚威

    Abstract: 本发明属于光学测量技术领域,公开了一种偏振特征参数测量系统及方法。本发明首先搭建偏振特征参数测量系统,采集得到若干张原始样本图像,接着在以黑板替换样本后,在偏振特征参数测量系统的参数保持不变的情况下,采集得到激光光斑图像,然后利用计算控制模块根据激光光斑图像重建激光椭圆光强分布,得到椭圆高斯光强分布图,将椭圆高斯光强分布图映射至若干张原始样本图像,得到若干张光强修正样本图像;进而计算得到样本对应的穆勒矩阵元素图像、偏振特性参数图像。本发明对原始样本图像进行了光强修正,能够快速消除激光光强高斯分布带来的影响,实现高精度的偏振特征参数测量。

    三维协同观测二氧化碳和甲烷浓度的激光雷达系统及方法

    公开(公告)号:CN118408912A

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410467242.5

    申请日:2024-04-18

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明属于碳中和技术领域,公开了三维协同观测二氧化碳和甲烷浓度的激光雷达系统及方法。本发明利用激光发射单元共线输出波长为1.57μm的第一脉冲激光、波长为1.65μm的第二脉冲激光,利用接收检测单元进行三维旋转扫描,接收经大气吸收的激光回波信息,利用数据处理单元对所述激光回波信息进行处理,得到包含二氧化碳和甲烷廓线浓度的三维协同观测信息。本发明能够搜集二氧化碳、甲烷浓度三维协同观测资料,还能够满足小型化、移动化测量的需求。

    一种差分吸收激光雷达二氧化碳浓度反演方法

    公开(公告)号:CN114943136B

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202210354972.5

    申请日:2022-04-06

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种差分吸收激光雷达反演二氧化碳浓度方法,该方法以低误差的效果还原了反演CO2浓度所需要的参数;包括以下步骤:将差分吸收激光雷达系统采集的信号波形原始数据作为输入,通过对被建立的光谱能量模型获取拟合后的模型参数组作为输出;将获取到的参数组输入到LM算法中,然后进获取优化的模型参数组;然后采用不等精度直接平差理论获取第二次优化后的参数d,并将优化后的参数d带入到积分权重函数公式计算积分权重;将优化后的参数组带入到差分吸收光学厚度公式计算优化后的差分吸收光学厚度;最后结合计算的积分权重和差分吸收光学厚度,带入特定公式获取二氧化碳柱浓度。

    基于激光雷达卫星的地基激光雷达气溶胶反演方法及系统

    公开(公告)号:CN113341432B

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202110691457.1

    申请日:2021-06-22

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种基于激光雷达卫星的地基激光雷达气溶胶反演方法及系统,结合地基和星载激光雷达以提高气溶胶廓线浓度反演的精度,反演过程包括基于间接平差利用地基激光雷达和星载激光雷达测得的方程解算一个周期内的气溶胶消光后向散射比的廓线;根据星载激光雷达的分层AOD产品,确定起始边界点高度以及该高度的气溶胶特性,确定后向积分的起算数值;根据确定的气溶胶消光后向散射比和地基激光雷达的信号利用Fernald方法推导的气溶胶消光系数公式,计算得到一定高度下气溶胶消光系数,进一步得到气溶胶光学厚度。本发明在污染较为严重、天气状况不佳时,也能获得较为精确的数据,不仅具有较好的精度,也具有较强的稳定性。

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