一种可解释机器学习的临近空间温湿度廓线三维反演方法

    公开(公告)号:CN118779392A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410915342.X

    申请日:2024-07-09

    摘要: 本发明公开的一种可解释机器学习的临近空间温湿度廓线三维反演方法,包括:基于样本库中的样本对DeepONet深度学习模型进行训练,样本特征为当前观测条件下示踪气体的干涉光谱中提取到的辐射能量,样本标签为温湿度廓线;将双正交SHS层析仪相交视场切分成正交视场切块,从每个正交视场切块的示踪气体干涉光谱中提取示踪气体的辐射能量,将观测条件及该观测条件下获得取示踪气体的辐射能量输入训练好的DeepONet深度学习模型,输出各个正交视场切块对应位置的温湿度廓线,利用物理规律模拟DSHS干涉光谱与大气模式的关系建立样本库,对构建的DeepONet深度学习模型进行训练,以实现利用训练后的模型实时分析SHS层析仪光谱图像并高精度反演三维温湿度廓线的目的。

    一种临近空间大气温湿度廓线三维探测系统

    公开(公告)号:CN118858178A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410915349.1

    申请日:2024-07-09

    摘要: 本发明公开的临近空间大气温湿度廓线三维探测系统,包括:双正交空间外差光谱仪模块,接收正交设置的两台空间外差光谱仪视场内示踪气体的干涉光谱;临边观测几何与双正交视场分层模块,将两台空间外差光谱仪视场内的干涉光谱分成多个正交视场切块;干涉数据光谱复原模块,将每个正交视场切块内示踪气体的干涉光谱转换为示踪气体的辐射能量;温湿度廓线反演模块,将当前观测条件下观测到的示踪气体的干涉光谱的辐射能量与观测能量数据库中进行匹配,找出当前观测条件下观测到的示踪气体的干涉光谱的辐射能量对应的湿度廓线及温度廓线。层析成像光谱技术结合双正交探测方法,改善了天底观测垂直分辨率低、扫描成像时效性差以及临边观测信号微弱、探测灵敏度低等问题。

    一种临近空间大气温湿度廓线二维探测系统

    公开(公告)号:CN118858179A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410915351.9

    申请日:2024-07-09

    IPC分类号: G01N21/25 G01N21/17 G06T11/00

    摘要: 本发明公开的临近空间大气温湿度廓线二维探测系统,包括:空间外差光谱仪层析成像模块,接收SHS光谱仪的示踪气体的干涉光谱;临边观测几何与视场分层模块,将SHS光谱仪视场内的干涉光谱分成不同高度层的干涉光谱切片;干涉数据光谱复原模块,将不同高度层干涉光谱切片数据转换为对应高度层的辐亮度光谱数据,计算遥感器观测辐亮度Lν;温湿度廓线反演模块,于遥感器观测辐亮度Lν反演空间的温湿度廓线。将临边探测模式和空间外差光谱相结合,基于空间外差光谱技术进行甚高光谱分光成像,采用层析成像探测技术,采集示踪痕量气体的光谱,反演临近空间不同地理位置和高度的大气温度和湿度廓线,给出临近空间温度和湿度的二维分布数据。

    一种可解释机器学习的临近空间温湿度廓线二维反演方法

    公开(公告)号:CN118779393A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410915343.4

    申请日:2024-07-09

    摘要: 本发明公开的可解释机器学习的临近空间温湿度廓线二维反演方法,包括:基于样本库中的样本对DeepONet深度学习模型进行训练,样本特征为当前观测条件下示踪气体的干涉光谱中提取到的辐射能量,样本标签为温湿度廓线;将SHS层析仪的视场切分成不同高度的视场切片,从每个视场切片的示踪气体干涉光谱中提取示踪气体的辐射能量,将观测条件及该观测条件下获得取示踪气体的辐射能量输入训练好的DeepONet深度学习模型,输出各个视场切片对应高度的温湿度廓线。基于不同时空位置的SHS层析干涉数据,结合物理规律建立起的样本库数据量充足,深度学习模型训练充分,能够充分发挥深度学习的优势实现临近空间温湿度廓线的高精度二维反演。