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申请/专利权人:中国科学院大气物理研究所
摘要:本发明提供一种静止卫星逐小时气溶胶光学厚度融合算法、系统、电子设备及存储介质。该方法包括:对获取的静止卫星遥感原始气溶胶数据进行预处理,得到静止卫星气溶胶光学厚度数据;利用静止卫星气溶胶光学厚度数据计算气溶胶光学厚度的概率分布,并根据计算得到的概率分布划分气溶胶光学厚度的分档;基于静止卫星气溶胶光学厚度数据和气溶胶光学厚度的分档,并采用误差权重函数建立气溶胶时空相关性的分档误差权重查找表;利用时间和空间窗口内的所有格点观测数据以及气溶胶时空相关性的分档误差权重查找表中对应的权重,并基于最优估计理论,估算所有格点新的中心格点值;该方法实现了卫星遥感气溶胶光学厚度逐小时可同化产品的构建。
主权项:1.一种静止卫星逐小时气溶胶光学厚度融合方法,其特征在于,所述方法包括:步骤S1、对获取的静止卫星遥感原始气溶胶数据进行预处理,得到静止卫星气溶胶光学厚度数据;步骤S2、利用静止卫星气溶胶光学厚度数据计算气溶胶光学厚度的概率分布,并根据计算得到的概率分布划分气溶胶光学厚度的分档;步骤S3、基于静止卫星气溶胶光学厚度数据和气溶胶光学厚度的分档,并采用误差权重函数建立气溶胶时空相关性的分档误差权重查找表;步骤S4、利用时间和空间窗口内的所有格点观测数据以及气溶胶时空相关性的分档误差权重查找表中对应的权重,并基于最优估计理论,估算所有格点新的中心格点值;所述步骤S1具体包括:步骤S11、获取静止卫星遥感原始气溶胶数据,其中,所述静止卫星遥感原始气溶胶数据包含的参数有气溶胶光学厚度、气溶胶波长指数、细粒子占比、悬浮粒子质量浓度以及可信度;步骤S12、根据可信度参数对静止卫星遥感原始气溶胶数据进行质量控制处理,以剔除被云和或地表地形干扰的数据,进而得到静止卫星气溶胶光学厚度数据;所述步骤S2具体包括:步骤S21、从静止卫星气溶胶光学厚度数据中提取长时间序列气溶胶光学厚度数据;步骤S22、利用长时间序列气溶胶光学厚度数据计算气溶胶光学厚度的概率分布;步骤S23、根据计算得到的概率分布划分气溶胶光学厚度的分档,其中,每一档的占比相同;所述步骤S3具体包括:步骤S31、采用误差权重函数并基于静止卫星气溶胶光学厚度数据计算在前1小时内不同时刻的格点和中心格点间的时间均方根误差,并将所述时间均方根误差作为时间相关性的衡量标准;步骤S32、基于气溶胶光学厚度的分档和所述时间均方根误差建立前1小时内不同时刻的气溶胶时间相关性的分档误差权重查找表;步骤S33、采用所述误差权重函数并基于静止卫星气溶胶光学厚度数据计算预设距离范围内不同距离的格点和中心格点的空间均方根误差,将所述空间均方根误差作为空间相关性的衡量标准;步骤S34、基于气溶胶光学厚度的分档和所述空间均方根误差建立预设距离范围内不同距离的气溶胶空间相关性的分档误差权重查找表;在所述步骤S3中,所述误差权重函数具体包括:非0时刻时间均方根误差计算公式为: (1)其中,N表示时间窗口内静止卫星遥感的总观测个数,表示原始时空分辨率下的静止卫星遥感的气溶胶光学厚度数据,表示中心点时间,表示距离中心点时间;非0km空间均方根误差计算公式为: (2)其中,N表示空间窗口ΔL内卫星遥感的总观测个数,表示原始时空分辨率下的静止卫星遥感的气溶胶光学厚度数据,xi和yi表示距离中心点;ΔL表示距离窗口内的格点经纬度;0时刻或0km的均方根误差通过多项式拟合得到,所述多项式表示为: (3)其中,是拟合多项式,、、和是多项式系数,z表示时间窗口,表示内时间或者空间窗口,ΔL表示内距离;所述步骤S4具体包括:步骤S41、利用时间和空间窗口内的中心格点观测数据以及气溶胶时空相关性的分档误差权重查找表中对应的权重计算中心格点气溶胶光学厚度的估计值:步骤S42、基于计算得到的中心格点气溶胶光学厚度的估计值对静止卫星气溶胶光学厚度数据进行剔除处理,得到新静止卫星气溶胶光学厚度数据;步骤S43、基于新静止卫星气溶胶光学厚度数据和气溶胶光学厚度的分档,并采用误差权重函数建立气溶胶时空相关性的分档误差权重查找表;步骤S44、利用时间和空间窗口内的所有格点观测数据以及气溶胶时空相关性的新分档误差权重查找表中对应的权重,并基于最优估计理论,估算所有格点新的中心格点值。
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百度查询: 中国科学院大气物理研究所 静止卫星逐小时气溶胶光学厚度融合算法、系统、电子设备及存储介质
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