本文主要研究内容
作者王琦,刘磊,高太长,胡帅,曾庆伟（2019）在《基于ARTS的傅里叶红外高光谱计算模型研究及其影响因素分析》一文中研究指出：在基于红外高光谱辐射数据进行大气遥感方面的研究中,准确模拟红外高光谱数据是很重要的一步。分析了红外高光谱辐射仪的测量原理,建立了基于Atmospheric Radiation Transfer Simulator（ARTS）的考虑仪器干涉图截断与离散化处理过程的正向模型。在该正向模型中,首先采用高光谱辐射传输模式ARTS模拟得到离散化理想光谱,通过逆傅里叶变换将理想光谱转化为干涉图,对干涉图加窗截断处理,模拟仪器响应函数对干涉图的影响,最后采用傅里叶变换得到仪器测量光谱。在这一过程中,窗口函数的选择取决于仪器的干涉图截断方式。未经过切趾处理的仪器,其对应的窗口函数为矩形窗口;经过切趾函数处理,可以减少干涉图截断造成的能量泄露现象。逆傅里叶变换与傅里叶变换过程中必须满足Nyquist采样定律。基于已建立的正向模型,模拟了Atmospheric Emitted Radiance Interferometer （AERI）在Southern Great Plains （SGP）站点的108组晴空辐射数据,并与AERI的实测结果进行比较分析,结果发现理想光谱与AERI实测光谱在吸收线上差异较大,最大残差达到35 mW·sr-1·m-2·(cm-1)-1（简称RU）以上,增加干涉图截断过程后,模拟光谱与实测光谱的最大残差减小到10 RU以内。截断过程的增加对模拟光谱的精度有明显提高,尤其在吸收线上,模拟光谱明显被平滑,模拟精度显著提高。进一步分析六种常用窗口函数截断处理的结果与AERI实测数据的残差,结果发现,模拟过程中选择窗口函数为矩形窗口时,模拟光谱与AERI实测数据残差最小,基本可以约束在5 RU以内,确定了AERI的干涉图截断方式可以近似看作矩形截断。另外,在理想光谱转换为干涉图的过程中,理想光谱分辨率的选择决定了干涉图信息的采样率以及ARTS的计算效率,因此综合考虑模型计算精度和模型计算效率,确定最佳的理想光谱分辨率对于提高模型计算效能是非常必要的;基于此,本文模拟了不同理想光谱分辨率下的仪器测量光谱,对比分析了模拟光谱与AERI实测光谱的残差分布,并讨论了光谱分辨率对模型计算耗时的影响。结果表明,对于AERI,在对应的正向模型中设置理想光谱分辨率为0.241 1 cm-1时,可在保证模型准确度的前提下,最大化模型计算效率。
Abstract
zai ji yu gong wai gao guang pu fu she shu ju jin hang da qi yao gan fang mian de yan jiu zhong ,zhun que mo ni gong wai gao guang pu shu ju shi hen chong yao de yi bu 。fen xi le gong wai gao guang pu fu she yi de ce liang yuan li ,jian li le ji yu Atmospheric Radiation Transfer Simulator（ARTS）de kao lv yi qi gan she tu jie duan yu li san hua chu li guo cheng de zheng xiang mo xing 。zai gai zheng xiang mo xing zhong ,shou xian cai yong gao guang pu fu she chuan shu mo shi ARTSmo ni de dao li san hua li xiang guang pu ,tong guo ni fu li xie bian huan jiang li xiang guang pu zhuai hua wei gan she tu ,dui gan she tu jia chuang jie duan chu li ,mo ni yi qi xiang ying han shu dui gan she tu de ying xiang ,zui hou cai yong fu li xie bian huan de dao yi qi ce liang guang pu 。zai zhe yi guo cheng zhong ,chuang kou han shu de shua ze qu jue yu yi qi de gan she tu jie duan fang shi 。wei jing guo qie zhi chu li de yi qi ,ji dui ying de chuang kou han shu wei ju xing chuang kou ;jing guo qie zhi han shu chu li ,ke yi jian shao gan she tu jie duan zao cheng de neng liang xie lou xian xiang 。ni fu li xie bian huan yu fu li xie bian huan guo cheng zhong bi xu man zu Nyquistcai yang ding lv 。ji yu yi jian li de zheng xiang mo xing ,mo ni le Atmospheric Emitted Radiance Interferometer （AERI）zai Southern Great Plains （SGP）zhan dian de 108zu qing kong fu she shu ju ,bing yu AERIde shi ce jie guo jin hang bi jiao fen xi ,jie guo fa xian li xiang guang pu yu AERIshi ce guang pu zai xi shou xian shang cha yi jiao da ,zui da can cha da dao 35 mW·sr-1·m-2·(cm-1)-1（jian chen RU）yi shang ,zeng jia gan she tu jie duan guo cheng hou ,mo ni guang pu yu shi ce guang pu de zui da can cha jian xiao dao 10 RUyi nei 。jie duan guo cheng de zeng jia dui mo ni guang pu de jing du you ming xian di gao ,you ji zai xi shou xian shang ,mo ni guang pu ming xian bei ping hua ,mo ni jing du xian zhe di gao 。jin yi bu fen xi liu chong chang yong chuang kou han shu jie duan chu li de jie guo yu AERIshi ce shu ju de can cha ,jie guo fa xian ,mo ni guo cheng zhong shua ze chuang kou han shu wei ju xing chuang kou shi ,mo ni guang pu yu AERIshi ce shu ju can cha zui xiao ,ji ben ke yi yao shu zai 5 RUyi nei ,que ding le AERIde gan she tu jie duan fang shi ke yi jin shi kan zuo ju xing jie duan 。ling wai ,zai li xiang guang pu zhuai huan wei gan she tu de guo cheng zhong ,li xiang guang pu fen bian lv de shua ze jue ding le gan she tu xin xi de cai yang lv yi ji ARTSde ji suan xiao lv ,yin ci zeng ge kao lv mo xing ji suan jing du he mo xing ji suan xiao lv ,que ding zui jia de li xiang guang pu fen bian lv dui yu di gao mo xing ji suan xiao neng shi fei chang bi yao de ;ji yu ci ,ben wen mo ni le bu tong li xiang guang pu fen bian lv xia de yi qi ce liang guang pu ,dui bi fen xi le mo ni guang pu yu AERIshi ce guang pu de can cha fen bu ,bing tao lun le guang pu fen bian lv dui mo xing ji suan hao shi de ying xiang 。jie guo biao ming ,dui yu AERI,zai dui ying de zheng xiang mo xing zhong she zhi li xiang guang pu fen bian lv wei 0.241 1 cm-1shi ,ke zai bao zheng mo xing zhun que du de qian di xia ,zui da hua mo xing ji suan xiao lv 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自光谱学与光谱分析的王琦,刘磊,高太长,胡帅,曾庆伟，发表于刊物光谱学与光谱分析2019年06期论文，是一篇关于辐射传输模式论文,正向模型论文,切趾函数论文,分辨率论文,光谱学与光谱分析2019年06期论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自光谱学与光谱分析2019年06期论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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