一、大气辐射的现有水平和主要问题（论文文献综述）
孙忠秋,高显连,杜珊珊,刘新杰[1]（2021）在《全球日光诱导叶绿素荧光卫星遥感产品研究进展与展望》文中研究表明卫星反演的日光诱导叶绿素荧光（Solar-Induced chlorophyll Fluorescence,SIF）是全球植被生产力遥感监测的理想工具。现有的诸多大气成分探测卫星的高光谱载荷可以满足卫星平台SIF遥感探测的需求,中国和欧洲也计划发射专门的SIF卫星探测器。国内外学者生产了一系列全球SIF卫星遥感产品,并开展了SIF产品时空尺度扩展研究,为SIF应用研究提供了丰富的数据源,但现有的全球SIF产品仍然存在诸多局限性。系统梳理了现有和计划发射的SIF卫星载荷、目前公开发布的SIF卫星遥感产品、以及SIF时空尺度扩展产品,并从应用需求的角度出发,总结了现有全球SIF产品存在的问题和后续SIF卫星探测计划的发展方向,为现有SIF卫星产品的应用以及未来SIF探测卫星载荷方案的设计提供参考。
徐言[2]（2021）在《北京市气溶胶物理光学特征及潜在来源分析》文中研究说明本文首先介绍了大气污染的背景以及气溶胶研究的意义,概述了卫星遥感气溶胶的发展历程,利用卫星遥感宏观观测分析我国气溶胶十年间的主要分布位置,以此确定研究区为北京市;其次在前人研究基础上结合地基数据,根据季节详细分析北京地区各物理、光学参数变化规律以及相互之间的关系,并在此基础上总结归纳了北京地区十年间的气溶胶类别以及辐射效应变化;最后结合气象资料利用HYSPLIT模型,采用后向轨迹模式聚类、潜在源分析等方法,按季节分析大气污染变化过程,分别就六大污染物(PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3及CO)的浓度变化规律模拟潜在污染源,为北京地区的大气颗粒物污染的防治工作提供数据支持。研究结果表明:2005-2015年间北京地区AOD平均值2006年最高为0.97,2009年最低为0.70,十年间总的变化呈缓慢下降趋势。地表辐射强迫年平均为-84.3±11.52 w/m2,大气气溶胶年平均辐射强迫值为50.96±10.02 w/m2,大气层顶部辐射强迫年平均为-33.34±3.65 w/m2。十年间北京地区主要为粗模态与细模态混合存在,主要为强吸收性和中吸收性细模态大气颗粒物,几乎不存在非吸收性粗模态大气颗粒物,吸收与非吸收的混合型大气颗粒物中非吸收性粗细大小混合颗粒物同样较少。大气颗粒物以前向散射为主,散射相函数季节变化不明显。四季变化中,春季粗、细模态气溶胶粒子散射吸收的变化最多,其中吸收性混合型以及粗模态颗粒物占40%。夏季主要是非吸收性细粒子和弱吸收性细粒子气溶胶为主,四季当中强散射型细粒子含量为季节最高,受高温高湿影响O3含量明显增多。秋季的混合型气溶胶粒子少于春季,冬季由于城市供暖燃烧吸收型颗粒物增多,几乎不存在非吸收性气溶胶颗粒物。西北远距离输送一直贯穿四季,除夏季对北京地区影响较弱以外,其他季节的远距离输送基本均来自西北方向。本地源以及近距离输送在夏季和秋季占比较大。秋季和冬季西北远距离输送为主要风向,秋季轨迹污染物浓度最高。其中北京地区六项污染物PM2.5年平均值为80μg∕m3;PM10年平均值117μg∕m3。SO2年平均15μg∕m3;NO2年平均值54μg∕m3;O3年平均值为59μg∕m3;CO年平均1.2μg∕m3。一天当中SO2和O3约在中午或下午达到峰值,除SO2和O3之外其他污染物日变化规律均是从下午15点之后直至夜间浓度逐渐升高到峰值。全年SO2、CO几乎均未超过国家二级标准限值,全年浓度月变化规律均为夏季低冬季高。春季PM10主要来自于外蒙古国,PM2.5主要来自于石家庄南部近距离输送,而NO2和O3的污染输送也主要来自于石家庄南部。夏季同样受石家庄南部区域近距离污染较多,远距离输送占比最少。PM10污染轨迹条数仅有PM2.5的一半。秋季虽然由京津翼南部近距离污染的轨迹最多,多为清洁轨迹,但来自这个方向的污染轨迹浓度较高,且主要NO2污染来自这个方向。秋季易受蒙古国东部大气颗粒物影响,这个方向传输的PM10约占PM2.5的一半,O3主要来自这个方向。冬季轨迹主要来自西部以及西北方向的远距离输送,这个方向的污染物主要为PM2.5,且浓度较高,其次PM10,冬季NO2远距离输送显着。近距离输送轨迹仅占22.78%,并且多为清洁轨迹。WPSCF与WCWT分析在聚类分析的基础上能够更直观的表现对北京贡献较大的污染源区,通过对比分析发现两种模型结果能够互相验证。综合以上分析,本文研究认为在污染产生过程中,周边城市的工业排放以及车辆、供暖燃烧都起到了很明显的作用,人为活动污染控制不可忽视,因此,关注周边城市工业发展所带来的污染物,加强控制人为排放,并且关注西北方向远距离污染物输送,特别是在春季和冬季,这对后续能够针对性的进行污染防控以及制定相应的大气治理措施具有重要意义。
魏亚飞[3]（2021）在《基于逐次散射法的复杂云层中激光传输和散射研究》文中进行了进一步梳理云是由水滴、冰晶粒子或两者混合形成,常年覆盖在地球表面,对光具有极大的散射和吸收作用。研究云中激光的传输和散射特性将对我国航空航天、国防、气象等工程应用具有重要的意义,将对激光通信、激光雷达探测、气象探测等提供理论支持。本文主要基于逐次散射法研究了激光穿过冰云和水云的传输和散射特性,主要工作有:1.由辐射传输方程推导出了激光在冰云中的逐次散射公式,建立了激光穿过均匀平面平行卷云的传输模型,模拟了不同环境中飞机分别在云上、云中和云下时激光穿过卷云的直接传输和一阶散射功率,并讨论了卷云的冰水含量、冰晶粒子的有效半径和形状对结果的影响。在考虑地球曲率时,建立了球形边界的云层模型,分析了激光的传输和散射特性。最后讨论了平面平行和球形边界云层在垂直方向非均匀分布时激光的直接传输和一阶散射。2.根据对云层垂直结构的统计研究,建立了双层云和三层云模型。根据大气中云粒子在不同高度时的相态分布,定义双层云模型中最上层为冰云,最下层为水云;三层云模型中最上层和中间层为冰云,最下层为水云。分别在双层云和三层云模型中计算了飞机在不同高度时激光的直接传输和一阶散射功率随目标高度的变化。3.建立了卷云背景下激光雷达的探测模型:激光第一次穿过卷云后被角反射器反射,被反射的激光第二次穿过卷云后被雷达接收。推导了考虑云层散射时的雷达方程,接着计算了角反射目标的LRCS,最后研究了激光穿过平面平行和球形边界卷云时,目标与飞机不同水平距离以及不同飞机高度对激光回波功率的影响。结果表明:云层、飞机和目标的相对位置是影响激光传输和散射的最大因素。冰晶粒子有效半径越小、冰水含量越高,激光的衰减和散射越大;不同形状冰晶粒子,直接传输相同,平板的一阶散射最大。球形边界的云层模型中,目标在云底和云顶附近时一阶散射产生突变,并且地心角越大突变越明显。卷云的垂直非均匀性对激光的影响比几何形状的更小。对于多层云模型,可以看成是更简单的云层模型的组合,但是由于水云的液水含量高、平均有效半径小,会对激光产生巨大的衰减,因此直接传输和一阶散射都很小。在激光雷达探测模型中,回波功率随飞机和目标之间的水平距离和地心角的增大而减小。
王康乐[4]（2021）在《AVHRR/2数据中红外波段反射率反演与验证研究》文中研究指明AVHRR/2数据对于历史地表数据研究具有重要意义。地表属性的全球监测主要依赖AVHRR红色和近红外波段的NDVI。AVHRR的第3波段,中心波长为3.75μm,在地区尺度上对植物敏感。分离中红外波段的反射和发射部分的研究备受关注。对AVHRR/2第3波段的反射率进行反演,可以为地区气候、生态等研究增加一个波段的反射率数据。本文基于辐射传输理论,对青藏高原地区的AVHRR/2中红外波段数据进行了反射率的反演,并对反演结果进行了验证。尽管本文采用的方法存在固有的不确定性,但证明了对AVHRR/2在3.75微米处的反射率进行定量反演是可行的。本文主要做了以下几个方面的研究工作:1)根据AVHRR/2中红外波段的能量在大气中的辐射传输过程,建立了能量辐射传输方程。电磁辐射经过大气层时会受到大气的吸收、散射、反射作用,在中红外波段还会受到大气的发射的影响,但在整个过程中能量守恒,据此建立大气辐射传输方程。2)利用MOTRON软件模拟研究区内中红外波段在大气中的辐射传输过程,经模拟获得太阳直射辐射、大气辐射、大气散射、大气透过率等数据。使用MODTRAN进行大气辐射传输过程模拟需要设定卫星参数、大气参数、地表参数等,通过改变参数值,运行程序后会获得不同设定条件下的太阳直射辐射、大气辐射等数据。3)地表温度利用AVHRR/2的第四、五波段的辐射能量和发射率求得。将地表和大气参数带入辐射传输方程,求解AVHRR/2中红外波段的反射率。4)对反演结果进行敏感性分析。估算各参数及传输方程对反射率反演的误差影响。通过对不同时间、不同地表覆盖类型的实测地表温度及大气参数的对比验证反演结果的准确性。
胡枫[5]（2021）在《MJO三维结构对其东传影响的理论研究和观测事实》文中提出本文从理论模式和观测角度研究了MJO三维结构对MJO东传的影响及其物理机制。从理论模式角度,本文在原有“水汽模态”理论框架的基础上,联立自由大气第一、第二斜压模和边界层控制方程组,建立了线性的“水汽-动力”理论模式。该模式包含了对流-边界层辐合反馈作用,“水汽模态”理论以及自由大气第二斜压模作用。从观测角度,本文通过对33年观测中东传MJO事件的研究,分析了MJO垂直倾斜结构的存在及其与东传速度的关系。本文基于观测资料还对比分析了两类“水汽模态”理论解释MJO东传的适用性。主要结论如下:（1）本文建立的“水汽-动力”理论模式可以模拟出纬向行星尺度选择的缓慢东传的MJO。纬向1波的东传速度约为5.2ms-1,与观测接近。水平湿静力能（MSE）平流,垂直MSE输送和边界层水汽变化过程对MJO传播速度的贡献分别为4ms-1,3ms-1和1ms-1,而地表潜热通量和大气辐射通量对东传速度的贡献则为-1ms-1和-2ms-1。他们共同的作用使得MJO以约5ms-1的速度缓慢东传。（2）所有东传MJO事件均伴随着本身的垂直倾斜结构,倾斜程度从9°到23°不等。MJO垂直结构越倾斜,MJO东传速度越快,两者的相关系数为0.50,超过了0.01显着性水平检验。一方面,MJO垂直结构越倾斜,MJO东侧下沉运动越强,导致对流层低层向极地的经向风越强。向极地的经向风会平流赤道上大的平均水汽,引起强的经向水汽平流。另一方面,下沉运动越强会在边界层顶激发出更强的东风Kelvin波,导致边界层辐合和上升运动更强,引起更强的垂直水汽输送。两方面均会导致边界层水汽超前更强,使东传速度更快。同时,MJO垂直倾斜程度越大,会导致MJO西侧负的垂直MSE平流越强,导致西侧有更负的MSE趋势。MJO东侧更强的下沉运动,会导致正垂直MSE平流和MSE趋势更强。MJO东侧有更正的MSE趋势,西侧有更负的MSE趋势,导致MJO东传速度更快。（3）背景环境场会调控MJO的倾斜程度。在MJO的西侧,背景场正的海温,水汽以及对流层高层的对流不稳定有利于形成垂直结构更倾斜的MJO。同时东太平洋类似El Ni?)o模态的暖海温和正水汽对强倾斜结构MJO的形成也有正贡献。（4）当MJO对流中心位于印度洋和海洋性大陆（140°E以西）时,两种“水汽模态”理论均可用于解释MJO的东传;当MJO传播至140°E以东时,第一类“水汽模态”理论即边界层水汽超前仍是适用的,而只有23%的东传MJO适用于第二类“水汽模态”理论,即只有23%的MJO东侧有正MSE趋势。
许梦婕[6]（2021）在《FY-4A气象卫星对京津冀地区AOD的反演方法研究》文中进行了进一步梳理气溶胶光学厚度是表征气溶胶浓度和大气浑浊度的物理量,我国经过几十年的工业化和城镇化高速发展,已成为全球气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth,AOD）的高值区。目前使用卫星遥感实现大气气溶胶光学厚度的反演,主要是以极轨卫星为主,但是观测频次有限,难以满足大气环境动态监测需求。风云四号A星（FY-4A）是我国新一代静止气象卫星,多通道扫描成像辐射计（AGRI）是风云四号静止气象卫星的主要载荷之一。为探究FY4A数据用于气溶胶光学厚度反演的可行性,本文基于FY-4A/AGRI数据,以京津冀地区为研究区域对AOD的反演开展如下研究工作:（1）对暗像元算法进行优化,使其能应用到风云4号卫星数据上。通过对FY-4A/AGRI数据进行预处理后,得到暗像元的表观反射率及几何参数信息,从而提取出各个暗像元的特征,实现了利用暗像元法对京津冀地区AOD的反演。结果表明暗像元法反演AOD结果与AERONET地基观测数据的趋势吻合。（2）探究6S辐射传输模型输入参数中几何参数、地表反射率、不同气溶胶模式对气溶胶光学厚度反演结果的影响,从而得知气溶胶模式是影响气溶胶光学厚度反演精度的关键因素;在6S辐射传输模式中,未包含风云四号卫星AGRI传感器的光谱响应函数,因此将AGRI光谱响应函数引入6S辐射传输模式,由所选研究区域的地理信息对6S辐射传输模式进行输入参数的设置并进行迭代模拟,从而构建多维查找表。利用查找表逐像元计算,实现对京津冀地区的AOD反演。（3）构建深蓝算法反演模型,基于深蓝算法反演京津冀地区的气溶胶光学厚度,由反演结果可知,利用深蓝算法对京津冀地区气溶胶光学厚度的反演具有较好的适用性,且其反演结果较暗像元法更连续,且精度更高。用暗像元法与深蓝算法融合方法反演气溶胶光学厚度,结果相比于前两种方法更加适用于京津冀地区气溶胶光学厚度的反演。（4）将暗像元法、深蓝算法、融合算法三种算法的AOD反演值与AERONET地基数据做精度评估,经过时相性、时序性的对比,看出反演结果与地基观测数据具有较好的一致性,因此利用FY-4A卫星数据反演AOD具有一定可行性。
袁立男[7]（2021）在《月基对地观测平台微波成像模拟与地表温度反演》文中研究指明地表温度是衡量全球气候系统变化的关键参数,在气候、环境、水文、地质和地球物理学等科学领域具有重要研究意义。此外,地表温度信息在农业生产和社会经济等领域也存在重要应用,它可用于判别林业火灾、检测农作物缺水量、评估农田干旱情况以及监测海洋污染等。卫星遥感数据反演已成为地表温度快速获取的重要手段,由于微波具有全天时、全天候观测的优势,国内外研究学者针对微波遥感反演地表温度取得了一系列的研究成果。现有的被动微波遥感数据均由人造卫星获取,由于轨道高度、技术水平、观测平台稳定性和设计寿命的限制,卫星遥感无法满足大尺度地表温度观测数据快速获取的需求。将月球布置成与人造卫星功能相似的一个对地观测平台,在月球上布设各种热红外或微波传感器对地球进行长期且连续的观测,即为月基对地观测。与传统极轨和静止卫星对地观测平台相比,搭载于月基对地观测平台的传感器具有无可比拟的超大可观测范围,具有高分辨率、高测绘带幅宽的特点,测绘带幅宽可达数千公里,因而月基对地观测为准确获取全球尺度地表温度数据中提供了新的途径。目前,月基对地观测平台仍处于理论研究阶段,无实际对地观测数据。为此,本文针对月基对地观测平台的特点,从月基对地观测平台微波遥感成像模拟、地表温度反演和微波辐射计参数优化三个方面开展研究,主要研究内容和结论如下:1)根据月基对地观测平台成像特点,综合考虑时区影响、地月相对运动、大气层、电离层以及辐射计天线系统等因素影响,构建月基对地观测平台微波成像模拟模型。采用全球表层温度数据模拟了月基对地观测条件下微波辐射亮温影像,并与星载微波辐射影像对比,分析了两种对地观测平台数据间差异以及月基对地观测平台微波辐射影像模拟结果的精度。结果显示月基对地观测平台获取微波辐射亮温数值整体小于卫星平台获取的微波亮温值,从人造卫星观测平台到月基对地观测平台,观测平台的改变对陆表亮温值的影响远大于对海表的影响。此外,由于陆表性质复杂,温度日变化较大,6.9-89 GHz等六个频率通道的陆表模拟误差均大于海表。2)利用微波不同波段下的水平与垂直极化发射率间的相关关系,结合微波辐射传输方程和微波在电离层中传播的理论,研究提出了月基对地大范围观测天顶角下微波地表温度反演算法。采用来源于三个对地观测平台具有不同观测天顶角的微波辐射亮温数据及模拟数据分别进行地表温度反演,并基于USCRN地表温度观测站实测数据对反演结果进行精度评估。结果显示,采用23.8 GHz和36.5 GHz微波亮温数据进行地表温度反演的精度较高,同时地表温度反演结果的精度随着观测天顶角增加而降低。此外,本研究提出的月基视角下微波地表温度反演算法适用于多种对地观测平台的被动微波遥感数据反演地表温度,反演结果基本不受数据获取平台的影响。3)基于前文提出的月基对地观测平台微波地表温度反演算法,使用月基微波辐射亮温模拟影像反演月基对地观测平台下的地表温度。为验证地表温度反演结果的准确性,采用风云二号静止卫星获取的热红外地表温度产品对其进行了精度分析。结果显示,月基对地观测平台可以连续观测低纬度区域、中纬度区域和高纬度区域10小时、13小时甚至更长时间,表明月基对地观测平台为准确的监测全球地表温度提供了一个全新的视角。4)针对月基对地观测平台特点和地表温度反演应用角度,本文详细分析了月基微波辐射计的天线半波束宽度、天线口径尺寸、地面分辨率、辐射计系统积分时间、极化方式、扫描角和观测波段等系统设计参数,并确定月基微波辐射计传感器最优系统参数。结果显示,18.7 GHz、23.8 GHz、36.5 GHz和89 GHz等通道适合作为月基对地观测微波辐射计传感器的观测波段,天线口径尺寸理论最优值为120 m,此时四个频率的空间分辨率分别为10 m、32 m、40 m和52 m,天线半波束宽度为0.002°、0.004°、0.006°和0.007°,积分时间为0.01 ms、0.03ms、0.12 ms和0.19 ms。
孙艺玲[8]（2021）在《小卫星大气微波探测仪的性能仿真研究》文中认为小卫星大气微波探测仪技术是目前微波遥感技术的一个研究热点,具有体积小,功耗低,使用方便,通用性强等优势,通过卫星组网,并有机地结合多种观测手段,小卫星大气微波探测仪可以实现全球或者特殊区域的快速重访观测,对数值天气预报、灾害监测与环境保障以及全球气候研究具有重要的意义。本论文以国家空间科学中心自主研制小卫星大气微波探测仪（以下简称大气微波探测仪,Small-satellite-based Atmospheric Microwave Sounder,SAMS）的应用为研究对象,通过建立大气辐射传输模型和反演算法,结合灵敏度测试数据仿真分析了SAMS的在轨性能。SAMS包括以89,118,166和183 GHz为中心频率的18个探测通道,是在FY-3C、3D、3E系列微波湿度计的基础上进行适合小卫星平台小型化设计的大气温度和湿度探测仪。基于目前系统灵敏度的测试结果,仿真分析了全部18个通道用于大气温度和湿度廓线的反演能力,结果表明在30 mb高度以下,温度的反演误差（RMSE）在2-3 K左右,均值2.2 K左右,其中100 mb和850 mb略大,约为3 K。SAMS的湿度反演误差RMS误差均值约在13%,总体范围在10-15%,在600 mb附近最大,约为20%。由于增加近地面的通道,使得近底层大气湿度廓线的能力有所提升。文中还拓展分析了SAMS数据在海面气压、大气水汽含量和湿路径延迟方面的能力,可以发现海面气压的反演可以达到2 mb,大气的湿路径延迟可望达到1.4 cm,这些结果对于大范围的海面强对流天气的监测和海面高度路径延迟校正具有重要的意义。同时通过分析还发现SAMS具有一定的海面参数的反演能力,如海面温度和风速,尽管精度不高,但是可以作为廓线反演初值的输入,以减小表面误差对于大气廓线反演的影响。微波辐射计频谱接收技术是目前的一个研究热点。为进一步提升SAMS的探测范围和探测精度,论文探讨了在氧气和水汽吸收峰附近使用频谱仪技术增强大气廓线探测能力的可行性。完成了通道指标的设计方案论证,并进行了相关验证和分析。对于118 GHz频段,首先分析了谱线不同位置对于不同探测高度的敏感程度,选出了适合设置谱仪的位置（117.85～118.85 GHz）。然后通过仿真对比了1 GHz带宽和0.3 GHz带宽谱仪的探测能力,结果表明1 GHz带宽谱仪更有优势。最后,分析了5、10、20、30 MHz谱分辨率在不同灵敏度情况下的探测性能,结果表明,在小于1 h Pa以上的大气,需要至少优于20 MHz的谱分辨率,并且在噪声温度低于600 K的情况下,提高谱仪分辨率才有助于提高测量性能。但在其以下的高度,1 GHz带宽、30 MHz分辨率的谱仪就可以满足温度探测精度优于2 K的需求。此外,通过反演雅可比矩阵和信息量的计算,证明使用频谱仪技术对118GHz温度探测的能力是有明显提升的。对于183 GHz频段,通过权重函数计算,表明在183.31 GHz附近设置谱仪对100 h Pa以上的水汽有一定的探测权重,但远小于对流层。从仿真结果来看,虽然有了一定的权重,但由于对流层以上的水汽含量太小,不足以从背景辐射中区分出来,反演精度较差。因此使用谱仪很难提升对流层以上的水汽探测能力。
谷牧[9]（2021）在《基于红外光谱的目标特征提取技术研究》文中研究表明对于远距离不可分辨点目标的探测,通常在像面上只占据几个像素;失去了目标的形状和纹理信息,仅凭几个像素的灰度信息和时序信息,很难提取到目标的特征,更不容易对目标进行精确的感知。远距离点目标红外多光谱测量可以增加探测目标在光谱维度的信息量,已是重要的点目标非成像探测技术。目标红外光谱中混合了目标表面温度、有效辐射面积和表面材料发射率等信息,为点目标特征提取和识别带来了可能性。其中易于获得的能代表目标整体辐射水平的等效温度和等效面积能大致估计远距离点目标的温度和面积,也可进一步从红外光谱中挖掘目标各部分表面材料属性、温度和面积等精细特征,在增强和扩展远距离目标的感知能力上有重要的应用前景。本文围绕基于红外光谱的目标特征提取技术展开研究,主要内容如下:（1）建立了一种目标红外光谱辐射特性仿真模型,该模型将目标表面材料真实光谱发射率和目标运动姿态的变化考虑其中。并将其进行模块化描述,主要分为矢量坐标变换、地球角系数计算、轨道外热流计算、目标瞬态温度场计算和目标在探测方向的红外光谱辐射强度计算等5个模块。利用该模型可以计算不同运动姿态目标在任一地面探测方向的红外光谱辐射强度,并且该红外光谱能反应目标表面材料的发射特点,为目标红外光谱辐射特性分析奠定了基础。（2）通过建立的模型,对目标的红外光谱辐射特性进行详细分析。首先分析了典型的低轨道三轴稳定目标,掌握了目标红外光谱辐射特性的共性,发现目标红外光谱曲线存在一些起伏特征,并且它与目标主要发射材料的特征相一致,另外目标辐射强度的变化主要由目标运动引起;然后进一步分析了不同运动姿态目标的红外辐射特性差异,发现不同材料组成的目标红外光谱发射特征不同,不同运动姿态目标的时序辐射强度存在较大差异为目标姿态的辨识带来了可能性。（3）建立了目标红外光谱辐射测量模型,主要阐述了目标红外辐射经大气传输被红外辐射测量系统探测而得到数值量信号的过程,数值量信号经红外定标和大气传输修正反演目标到入瞳处滤除大气透过率干扰的红外光谱辐照度的过程;分析了反演红外光谱辐照度的误差,其总体误差高达20%,已完全湮没了目标红外光谱中的材料发射特征。（4）研究了现阶段大的测量误差下可实现的能代表目标整体辐射水平的等效温度和等效面积的提取,首先研究了提取算法,阐述了提取机理,并提出了一种鲁棒性更强、适用性更广和效率更高的改进高斯牛顿算法;然后利用该算法提取了仿真目标的等效温度和等效面积,研究了它们的用途,明确了等效温度能大致估计目标的温度水平,等效面积能表征目标投影面积的变化;另外不同运动姿态目标等效温度和等效面积差异明显,利用该差异性,研究了不同运动姿态目标分类辨识方法,结果表明在无误差的下整体识别正确率可达88.5%,但其受到测量噪声较大影响;最后采用两种方法对等效温度和等效面积精度提升进行研究,一是基于改进高斯牛顿法的红外多波段的选择,二是考虑数据帧间关联信息的扩展卡尔曼滤波算法,结果表明两种方法都能有效提升等效温度和等效面积的提取精度。（5）研究了点目标精细特征提取,提出了先获取目标主要材料属性,再将其作为先验条件提取目标精细特征的方法。由三轴稳定目标仿真表明,其可准确获得目标的材料组成,提取的温度、面积也能与目标部件的温度、面积相匹配;通过误差分析表明,对于主要材料属性的提取,误差需在6%以内,对于目标各部分精确特征的提取,误差需在5%以内。还在实验室搭建系统进行了半实物实验,初步验证了目标精细特征提取的可行性。
郭旭冉[10]（2021）在《草原夜空广域光亮度计算模型研究》文中研究指明随着照明技术的高速发展与革新,草原受到了其周边城镇的光污染,草原夜晚天空的发亮情况有加重加快的趋势,对草原环境产生了破坏。但目前的研究仅局限于城市内部夜空发亮的研究,缺少草原整体性夜空发亮,即草原夜空广域光的研究。同时缺少对草原夜空广域光亮度定量化的研究,缺少草原夜空广域光的发亮机理研究,也缺少对草原夜空广域光亮度计算性的研究。目前研究不能充分的为草原夜空保护提供理论依据和数据支持。因此论文选用草原夜空广域光的地面观测数据、地外观测数据,运用图像分析、实地测试、数学建模等方法对内蒙古地区草原夜空广域光亮度进行了定量分析,明确了草原夜空广域光的发亮机理和亮度与各个影响因素之间的影响关系,并以此建立了具有实际应用价值的草原夜空广域光亮度计算模型。论文研究的重点及相关结论如下:论文的第一个研究重点是目前草原夜空广域光亮度的分布和水平情况。论文通过对内蒙古地区草原夜空广域光现状的研究,总结出了目前可量化草原夜空广域光亮度分布、水平的三个特征指标——面积分布特征、形态分布特征、亮度水平特征。并根据特征指标对内蒙古地区的草原夜空广域光现状进行了总结。同时论文分析了特征指标与基础统计数据之间的相关性,初步认为可以根据统计数据建立亮度预测模型。论文的第二个研究重点是草原夜空广域光的亮度来源和发亮过程。论文从草原夜空广域光亮度的源头进行逐一梳理和分析,最终确定了草原夜空广域光的亮度来源主要是由地面光源、地外光源所构成,同时也确定了草原夜空广域光的发亮过程主要受大气环境、地面反射率两方面影响。论文的第三个研究重点是草原夜空广域光亮度的计算。论文通过对草原夜空广域光地面光源辐射计算、地外光源亮度计算、大气消光量计算、方向散射量计算这四个计算过程的逐一分析和推导,确立了草原夜空广域光亮度计算模型的计算方法。同时论文利用统计计算模型和预测计算模型解决了地面光源的非测量计算问题。论文的第四个研究重点是草原夜空广域光亮度计算模型的验证和应用。论文通过实测验证了草原夜空广域光亮度计算模型的有效性,而在模型应用方面,论文通过实例应用说明了模型的具体应用方法以及应用价值。通过上述的研究,论文丰富了草原夜空光污染的研究理论,实际应用结果可以为草原城镇规划、照明设计提供指导性意见。论文在量化草原夜空广域光亮度特征、明确草原夜空广域光发亮机理、确立草原夜空广域光亮度计算方法上具有一定的创新性。
二、大气辐射的现有水平和主要问题（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大气辐射的现有水平和主要问题（论文提纲范文）
（1）全球日光诱导叶绿素荧光卫星遥感产品研究进展与展望（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 SIF卫星遥感反演原理与算法 |
| 2.1 SIF遥感反演的基本原理 |
| 2.2 全物理方法的SIF卫星遥感反演 |
| 2.3 数据驱动的SIF卫星遥感反演 |
| 3 具备SIF探测能力的卫星遥感数据源与产品 |
| 3.1 现有的SIF卫星遥感数据源与全球产品 |
| 3.2 未来具备SIF探测潜力的卫星计划 |
| 4 全球SIF时空尺度扩展产品研究进展 |
| 4.1 OCO-2/Tan Sat SIF时空扩展产品 |
| 4.1.1 CSIF产品 |
| 4.1.2 产品 |
| 4.1.3 GOSIF产品 |
| 4.1.4 Tan Sat空间扩展SIF产品 |
| 4.2 GOME-2/SCIAMACHY SIF时空扩展产品 |
| 4.2.1 RSIF产品 |
| 4.2.2 GOME-2空间降尺度SIF产品（Downscaled-GOME2-SIF) |
| 4.2.3 产品 |
| 4.3 SIF时空扩展产品存在的问题 |
| 5 结论与展望 |
（2）北京市气溶胶物理光学特征及潜在来源分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究内容、技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 地基及卫星气溶胶遥感研究基础 |
| 2.1 气溶胶定义 |
| 2.1.1 气溶胶的类别及来源 |
| 2.1.2 辐射效应 |
| 2.2 AERONET地基遥感 |
| 2.2.1 全自动太阳光度计(CE-318)介绍 |
| 2.2.2 地基大气溶胶光学厚度的计算方法 |
| 2.3 卫星遥感气溶胶概况 |
| 2.3.1 气溶胶遥感技术发展 |
| 2.3.2 气溶胶遥感反演原理 |
| 2.3.3 气溶胶研究难点 |
| 2.4 卫星遥感宏观观测我国气溶胶十年间分布变化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 北京地区气溶胶物理特性和光学特性分析 |
| 3.1 北京地区十年间气溶胶物理特性分析 |
| 3.1.1 气溶胶光学厚度 |
| 3.1.2 Angstrom参数 |
| 3.1.3 气溶胶谱分布 |
| 3.1.4 物理特性年变化分析 |
| 3.2 北京地区十年间气溶胶光学特性分析 |
| 3.2.1 细颗粒比例 |
| 3.2.2 单次散射反照率 |
| 3.2.3 复折射指数 |
| 3.2.4 不对称因子 |
| 3.2.5 散射相函数 |
| 3.3 北京地区十年间气溶胶类别分析 |
| 3.4 北京地区十年间直接辐射强迫分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 北京地区污染特征及潜在源模拟分析 |
| 4.1 HYSPLIT模式 |
| 4.1.1 理论基础 |
| 4.1.2 轨迹聚类及六大污染物变化特征 |
| 4.1.3 污染输送潜在源模拟分析 |
| 4.2 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于逐次散射法的复杂云层中激光传输和散射研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 冰云和冰云粒子及其散射特性研究进展 |
| 1.2.2 云层结构研究进展 |
| 1.2.3 云层的辐射传输研究进展 |
| 1.3 本文结构 |
| 2 冰云、冰晶粒子及其散射特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 冰云的时空分布 |
| 2.3 冰晶粒子的形成及生长 |
| 2.4 云中冰晶粒子形状和尺寸 |
| 2.5 冰水含量和冰晶粒子尺寸的对应关系 |
| 2.6 冰云的散射特性 |
| 2.6.1 单个冰晶粒子的散射特性 |
| 2.6.2 平均散射特性 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 平面平行和球形边界卷云的传输和散射特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光的辐射传输方程及其解法 |
| 3.2.1 辐射传输方程 |
| 3.2.2 辐射传输的近似处理 |
| 3.2.3 辐射传输方程的数值解法 |
| 3.2.4 基于逐次散射法的探测模型 |
| 3.3 复杂大气背景的物理特性 |
| 3.3.1 大气分子 |
| 3.3.2 气溶胶 |
| 3.4 均匀平面平行卷云的传输和散射特性 |
| 3.4.1 基于逐次散射法的激光传输模型 |
| 3.4.2 模型计算 |
| 3.4.3 卷云厚度对直接传输和散射的影响 |
| 3.5 均匀球形边界卷云的传输和散射特性 |
| 3.6 两种边界的非均匀卷云传输和散射特性 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 多层云的激光传输和散射特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大气中云层的垂直分布 |
| 4.3 双层云(水云和冰云)的情形 |
| 4.4 三层云的情形 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 冰云背景下的目标探测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 角反射器及其LRCS |
| 5.2.1 角反射器 |
| 5.2.2 角反射器的LRCS |
| 5.3 卷云背景下的雷达方程 |
| 5.4 激光回波功率 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（4）AVHRR/2数据中红外波段反射率反演与验证研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的、内容和结构 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 论文的组织结构 |
| 第二章 研究区和所用数据 |
| 2.1 研究区 |
| 2.1.1 青藏高原概况 |
| 2.1.2 青藏高原地质特征 |
| 2.1.3 青藏高原积雪分布特征 |
| 2.2 AVHRR/2数据 |
| 2.2.1 AVHRR传感器所搭载的NOAA卫星 |
| 2.2.2 AVHRR/2传感器 |
| 2.3 青藏高原气候资料日值数据 |
| 第三章 基于AVHRR/2数据能量辐射传输方程的建立 |
| 3.1 基本概念及定理 |
| 1 )电磁辐射 |
| 2 )地表亮度温度 |
| 3 )大气散射 |
| 4 )普朗克辐射定律 |
| 3.2 中红外辐射传输方程 |
| 第四章 AVHRR/2中红外波段反射率的反演 |
| 4.1 大气参数的获取 |
| 4.1.1 大气辐射传输模型 |
| 4.1.2 MODTRAN模型 |
| 4.1.3 利用MODTRAN模型进行大气参数反演 |
| 4.2 地表温度 |
| 4.2.1 典型地表温度反演算法介绍分析 |
| 4.2.2 地表温度反演模型 |
| 4.2.3 地表比辐射率反演 |
| 4.2.4 地表温度反演 |
| 4.3 中红外波段地表反射率反演 |
| 第五章 反射率反演的验证 |
| 5.1 敏感度分析 |
| 5.1.1 仪器噪声 |
| 5.1.2 地表发射率误差 |
| 5.1.3 地表温度误差 |
| 5.1.4 大气透过率误差 |
| 5.1.5 太阳辐照度 |
| 5.2 AVHRR/2中红外反射率反演结果的对比检验 |
| 5.2.1 检验反演过程所得地表温度的准确性与可靠性 |
| 5.2.2 大气上下行热辐射与散射验证 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（5）MJO三维结构对其东传影响的理论研究和观测事实（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 MJO东传 |
| 1.2.2 MJO行星尺度选择 |
| 1.2.3 MJO三维环流结构 |
| 1.2.4 MJO“水汽模态”理论 |
| 1.3 选题依据及研究内容 |
| 1.4 章节安排 |
| 第二章 资料、方法和理论模式 |
| 2.1 研究资料 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 Lanczos带通滤波 |
| 2.2.2 显着性检验(t检验) |
| 2.2.3 多变量经验正交函数(MV-EOF,Multi-variate Empirical Orthogonal Function) |
| 2.2.4 水汽方程诊断 |
| 2.2.5 湿静力能方程诊断 |
| 2.3 理论模式框架 |
| 第三章 影响MJO东传物理过程的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模式构建 |
| 3.3 模式结果 |
| 3.3.1 波的频率和增长率 |
| 3.3.2 最不稳定波(1 波)的结构 |
| 3.3.3 关键参数的敏感性实验 |
| 3.4 物理机制 |
| 3.4.1 东传物理机制 |
| 3.4.2 行星尺度选择物理机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 MJO垂直倾斜结构对其东传的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MJO个例挑选 |
| 4.2.1 东传MJO事件 |
| 4.2.2 垂直倾斜程度的定义 |
| 4.3 MJO垂直倾斜结构及其与东传速度的关系 |
| 4.4 垂直倾斜结构影响东传速度的物理机制 |
| 4.4.1 第一类“水汽模态”理论角度 |
| 4.4.2 第二类“水汽模态”理论角度 |
| 4.4.3 物理机制 |
| 4.4.4 调控MJO垂直倾斜结构的背景环境场 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 两类“水汽模态”理论适用性对比 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 所有时刻平均的环流特征 |
| 5.2.1 东传MJO时刻的选择 |
| 5.2.2 环流形势特征 |
| 5.2.3 “水汽模态”理论背后的物理过程 |
| 5.2.4 不满足“水汽模态”的特例 |
| 5.3 特殊时刻的环流形势和东传机制 |
| 5.3.1 环流形势 |
| 5.3.2 导致负MSE趋势超前的过程 |
| 5.3.3 东传物理机制 |
| 5.4 敏感性实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（6）FY-4A气象卫星对京津冀地区AOD的反演方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 主要研究内容及方法 |
| 1.3.1 研究内容及章节安排 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 卫星反演气溶胶光学厚度理论与方法 |
| 2.1 大气气溶胶光学厚度 |
| 2.2 气溶胶光学厚度反演原理 |
| 2.3 6S辐射传输模式 |
| 2.3.1 6S辐射传输模式介绍 |
| 2.3.2 6S辐射传输模式参数介绍 |
| 2.4 气溶胶光学厚度反演方法 |
| 2.4.1 暗像元法 |
| 2.4.2 深蓝算法 |
| 2.4.3 暗像元法与深蓝算法融合 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 研究区域概况与数据介绍 |
| 3.1 研究区域概况 |
| 3.2 数据介绍 |
| 3.2.1 FY-4A/AGRI数据 |
| 3.2.2 MODIS地表反射率产品 |
| 3.2.3 Aeronet数据 |
| 3.3 数据预处理 |
| 3.3.1 FY-4A卫星数据预处理 |
| 3.3.2 MOD09数据预处理 |
| 3.3.3 Aeronet数据预处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 AOD反演建模研究 |
| 4.1 敏感性分析 |
| 4.2 构建查找表 |
| 4.3 判别暗像元 |
| 4.4 云、短暂水体识别 |
| 4.5 构建地表反射率库 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 FY-4A卫星反演气溶胶光学厚度 |
| 5.1 基于暗像元法反演AOD |
| 5.1.1 反演流程 |
| 5.1.2 反演结果 |
| 5.1.3 精度评估 |
| 5.2 基于深蓝算法反演AOD |
| 5.2.1 反演流程 |
| 5.2.2 反演结果 |
| 5.2.3 精度评估 |
| 5.3 暗像元算法与深蓝算法融合 |
| 5.3.1 反演结果 |
| 5.3.2 精度评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）月基对地观测平台微波成像模拟与地表温度反演（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 月基对地观测研究现状 |
| 1.2.2 微波辐射成像模拟研究现状 |
| 1.2.3 微波遥感反演地表温度研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 研究内容与方案 |
| 1.4 论文结构与安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 月基对地观测平台微波辐射理论与基础 |
| 2.1 微波辐射传输理论 |
| 2.2 微波在电离层中传输理论 |
| 2.3 月基对地观测平台微波辐射计工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 月基对地观测平台微波辐射影像模拟研究 |
| 3.1 研究所用数据 |
| 3.2 月基对地观测平台微波成像模拟模型 |
| 3.2.1 时区校正 |
| 3.2.2 地月相对运动 |
| 3.2.3 月基对地观测条件下大气路径作用 |
| 3.2.4 月基观测条件下电离层影响 |
| 3.2.5 微波辐射计系统响应 |
| 3.3 月基对地观测平台微波影像模拟结果 |
| 3.4 月基微波辐射模拟结果精度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 月基视角下微波地表温度反演算法研究 |
| 4.1 实验区与数据源 |
| 4.2 月基视角下微波地表温度反演模型提出 |
| 4.3 模型关键参数分析 |
| 4.3.1 微波大气衰减 |
| 4.3.2 大气透过率 |
| 4.3.3 大气上下行辐射 |
| 4.3.4 电离层衰减影响 |
| 4.4 地表温度反演算法精度分析 |
| 4.4.1 月基视角下微波地表温度反演结果 |
| 4.4.2 地表温度反演结果验证与评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 月基对地观测平台地表温度反演分布 |
| 5.1 月基对地观测成像覆盖范围 |
| 5.2 月基对地观测平台下地表温度结果 |
| 5.3 基于FY-2 LST产品的验证与评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 月基对地观测平台下微波辐射计系统参数分析 |
| 6.1 月基微波辐射计参数分析 |
| 6.1.1 天线半波束宽度分析 |
| 6.1.2 成像分辨率与天线口径尺寸 |
| 6.1.3 观测波段选择 |
| 6.1.4 辐射计系统积分时间分析 |
| 6.2 月基微波辐射计参数最优值 |
| 6.3 不同观测平台的微波辐射计对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 存在的问题 |
| 7.4 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）小卫星大气微波探测仪的性能仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 卫星大气微波探测仪国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外卫星大气微波探测仪研究现状及未来发展趋势 |
| 1.2.2 国内卫星大气微波探测仪研究现状及未来发展趋势 |
| 1.3 卫星大气微波探测仪应用现状 |
| 1.4 论文背景及主要研究内容 |
| 第2章 卫星大气微波探测仪应用基础 |
| 2.1 大气微波辐射基本理论 |
| 2.1.1 黑体辐射定律 |
| 2.1.2 发射率与基尔霍夫定律 |
| 2.1.3 大气吸收 |
| 2.2 大气微波辐射传输模型 |
| 2.2.1 微波辐射传输模型 |
| 2.2.2 大气权重函数 |
| 2.2.3 常用的大气吸收系数模型 |
| 2.3 大气廓线反演方法——一维变分反演算法 |
| 2.3.1 算法原理 |
| 2.3.2 先验信息 |
| 2.3.3 反演的流程设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 小卫星大气微波探测仪的性能仿真研究 |
| 3.1 小卫星大气微波探测仪应用目标分析和系统测试 |
| 3.1.1 SAMS应用目标设计和通道分析 |
| 3.1.2 系统测试及其数据分析 |
| 3.2 小卫星大气微波探测仪的应用仿真研究 |
| 3.2.1 数据和亮温模拟方法介绍 |
| 3.2.2 大气水汽含量和路径延迟反演 |
| 3.2.3 大气温度和湿度廓线反演 |
| 3.2.4 海面气压反演仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 大气微波探测仪廓线探测能力增强技术的仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 118GHz谱仪应用性能研究 |
| 4.2.1 权重函数 |
| 4.2.2 谱仪带宽对比 |
| 4.2.3 谱分辨率分析 |
| 4.2.4 雅可比矩阵及信息量 |
| 4.3 183GHz谱仪应用性能研究 |
| 4.3.1 权重函数 |
| 4.3.2 反演性能分析 |
| 4.3.3 雅可比矩阵及信息量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 论文的主要创新点 |
| 5.3 存在问题及后续工作设想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）基于红外光谱的目标特征提取技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 相关领域研究现状 |
| 1.2.1 目标红外辐射特性建模 |
| 1.2.2 目标红外光谱测量系统 |
| 1.2.3 目标红外特征提取 |
| 1.3 现研究中的不足与问题 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 点目标红外光谱辐射特性模型 |
| 2.1 矢量坐标变换 |
| 2.1.1 不同运动姿态目标各面法向矢量变换到轨道坐标系 |
| 2.1.2 太阳矢量变换到轨道坐标系 |
| 2.1.3 观测矢量变换到轨道坐标系 |
| 2.1.4 判断目标是否在地球阴影区 |
| 2.1.5 地面观测点可见覆盖区 |
| 2.2 地球角系数 |
| 2.3 轨道外热流 |
| 2.3.1 太阳辐射外热流 |
| 2.3.2 地球自身辐射外热流 |
| 2.3.3 地球反照太阳辐射外热流 |
| 2.4 目标温度场 |
| 2.5 目标在探测方向的红外光谱辐射强度 |
| 2.5.1 面元自身红外辐射 |
| 2.5.2 面元反射太阳辐射 |
| 2.5.3 面元反射地球辐射 |
| 2.5.4 探测方向的目标光谱辐射强度 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 点目标红外光谱辐射特性分析 |
| 3.1 目标特点 |
| 3.1.1 目标轨道分布特点 |
| 3.1.2 目标结构和表面材料光谱发射率 |
| 3.2 三轴稳定目标时序红外光谱辐射特性分析 |
| 3.2.1 三轴稳定目标简化模型及参数 |
| 3.2.2 目标红外光谱辐射强度计算 |
| 3.3 不同运动姿态目标红外光谱辐射特性分析 |
| 3.3.1 不同运动姿态目标特点 |
| 3.3.2 不同运动姿态目标简化模型及参数 |
| 3.3.3 不同运动姿态目标红外辐射特性区别 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 点目标红外光谱辐射测量模型 |
| 4.1 红外光谱测量系统的数值量信号 |
| 4.2 红外光谱辐照度的反演 |
| 4.2.1 红外定标 |
| 4.2.2 大气修正 |
| 4.3 红外光谱辐照度反演误差分析 |
| 4.3.1 不确定度分析 |
| 4.3.2 随机误差分析 |
| 4.4 误差对光谱数据的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 点目标等效温度和等效面积提取 |
| 5.1 等效温度和等效面积提取算法 |
| 5.1.1 提取机理 |
| 5.1.2 改进的高斯牛顿法 |
| 5.2 等效温度和等效面积用途 |
| 5.2.1 点目标物理属性的反应 |
| 5.2.2 目标姿态辨识 |
| 5.3 等效温度和等效面积精度提升方法 |
| 5.3.1 红外多波段的选择 |
| 5.3.2 扩展卡尔曼滤波 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 点目标精细特征提取 |
| 6.1 提取机理与方法 |
| 6.1.1 提取机理 |
| 6.1.2 提取方法 |
| 6.2 仿真实验与结果分析 |
| 6.2.1 主要材料属性提取 |
| 6.2.2 各部分精确特征提取 |
| 6.3 半实物实验验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）草原夜空广域光亮度计算模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 研究对象和内容 |
| 1.3.1 研究对象 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方法和框架 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 研究框架 |
| 1.5 国内外研究现状 |
| 1.5.1 夜空广域光亮度计算模型研究现状 |
| 1.5.2 夜空广域光亮度测量方法研究现状 |
| 1.6 创新点 |
| 第二章 草原夜空广域光亮度现状研究 |
| 2.1 研究方法 |
| 2.1.1 研究范围 |
| 2.1.2 数据来源 |
| 2.1.3 数据处理 |
| 2.2 草原夜空广域光面积分布特征分析 |
| 2.2.1 个体面积分布特征分析 |
| 2.2.2 整体面积分布特征分析 |
| 2.3 草原夜空广域光形态分布特征分析 |
| 2.3.1 个体形态分布特征分析 |
| 2.3.2 整体形态分布特征分析 |
| 2.4 草原夜空广域光亮度水平特征分析 |
| 2.4.1 个体亮度水平特征分析 |
| 2.4.2 整体亮度水平特征分析 |
| 2.5 草原夜空广域光亮度特征与基础统计数据的相关性分析 |
| 2.5.1 面积分布特征的相关性分析 |
| 2.5.2 形态分布特征的相关性分析 |
| 2.5.3 亮度水平特征的相关性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 草原夜空广域光亮度影响因素分析 |
| 3.1 草原夜空广域光发亮机理 |
| 3.1.1 夜空光源分析 |
| 3.1.2 发亮过程分析 |
| 3.2 地面光源对草原夜空广域光亮度影响分析 |
| 3.2.1 城镇个体不同规模对亮度的影响 |
| 3.2.2 城镇内部不同区域对亮度的影响 |
| 3.3 地外光源对草原夜空广域光亮度影响分析 |
| 3.3.1 太阳辐射对亮度的影响 |
| 3.3.2 月球辐射对亮度的影响 |
| 3.4 大气环境对草原夜空广域光亮度影响分析 |
| 3.4.1 大气的组成与结构 |
| 3.4.2 大气气溶胶对亮度的影响 |
| 3.4.3 大气气象对亮度的影响 |
| 3.5 地面反射率对草原夜空广域光亮度影响分析 |
| 3.5.1 地面反射过程 |
| 3.5.2 地面环境差异对亮度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 草原夜空广域光亮度计算模型建立 |
| 4.1 夜空光源计算 |
| 4.1.1 地面光源辐射计算 |
| 4.1.2 地外光源亮度计算 |
| 4.2 发亮过程计算 |
| 4.2.1 大气消光量计算 |
| 4.2.2 方向散射量计算 |
| 4.3 地面光源的非测量计算 |
| 4.3.1 统计模型计算 |
| 4.3.2 预测模型计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 草原夜空广域光亮度计算模型验证与应用 |
| 5.1 模型的解释与补充 |
| 5.1.1 相关参数的确定 |
| 5.1.2 模型的适用性条件 |
| 5.2 模型验证 |
| 5.2.1 草原夜空广域光内部亮度检验 |
| 5.2.2 草原夜空广域光外部亮度检验 |
| 5.2.3 误差分析 |
| 5.3 模型应用 |
| 5.3.1 应用方法 |
| 5.3.2 实例应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 结论 |
| 2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 成果展示 |
| 个人简历 |
四、大气辐射的现有水平和主要问题（论文参考文献）
- [1]全球日光诱导叶绿素荧光卫星遥感产品研究进展与展望[J]. 孙忠秋,高显连,杜珊珊,刘新杰. 遥感技术与应用, 2021(05)
- [2]北京市气溶胶物理光学特征及潜在来源分析[D]. 徐言. 吉林大学, 2021(01)
- [3]基于逐次散射法的复杂云层中激光传输和散射研究[D]. 魏亚飞. 西安理工大学, 2021
- [4]AVHRR/2数据中红外波段反射率反演与验证研究[D]. 王康乐. 河北地质大学, 2021(07)
- [5]MJO三维结构对其东传影响的理论研究和观测事实[D]. 胡枫. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [6]FY-4A气象卫星对京津冀地区AOD的反演方法研究[D]. 许梦婕. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [7]月基对地观测平台微波成像模拟与地表温度反演[D]. 袁立男. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2021
- [8]小卫星大气微波探测仪的性能仿真研究[D]. 孙艺玲. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2021(01)
- [9]基于红外光谱的目标特征提取技术研究[D]. 谷牧. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [10]草原夜空广域光亮度计算模型研究[D]. 郭旭冉. 内蒙古工业大学, 2021(01)