叶函函
- 作品数：33 被引量：76H指数：5
- 供职机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术环境科学与工程理学更多>>
- 应用于O_2-A波段云检测的阈值选取方法被引量：1
- 2017年
- 云污染直接决定了卫星数据用于反演的可行性,云检测是温室气体反演流程中的必要环节,阈值的选取决定了在O_2-A波段利用阈值法对卫星数据进行云检测的效果,如何获取最优阈值成为关键,目前的阈值选取大多数是经验法,缺乏系统考虑。提出了一种半经验阈值选取方法,根据晴空涵盖率和误判率构建优选函数,通过求取优选函数的极值实现了最优阈值的选取。利用GOSAT卫星数据进行算法验证的结果显示,相比于传统的经验统计法,该方法所选取的阈值应用于O_2-A波段云检测时,云判定的准确率提高近10%。
- 江新华王先华叶函函卜婷婷桑浩
- 关键词：温室气体云检测阈值
- 温室气体监测仪星上光谱定标及不确定度分析
- 2018年
- 大气主要温室气体监测仪(greenhouse gases monitoring instrument,GMI)采用空间外差干涉技术,能有效探测759~2058 nm波段大气高分辨率吸收光谱信息.星上定标是GMI光谱图像数据定量化应用的基础,在阐述了GMI成像和光谱定标原理的基础上,探讨了星上光谱定标方法,确定了外部光源特征谱线法的星上光谱定标方案。通过对模拟数据的计算,进一步分析了定标不确定度,得出星上光谱定标不确定度为0.030 nm.定标结果显示定标不确定度主要受定标光源不确定度,以及回归不确定度影响,该方法满足仪器的定标要求,为大气主要温室气体的定量化反演提供了依据.
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- CO_2反演中大气散射影响的光程校正方法被引量：5
- 2014年
- CO2作为影响气候变化最重要的温室气体,其反演精度达到1%是气候研究的基本要求。在反演中解决大气散射的影响,是提高CO2反演精度的关键问题之一。温室气体观测卫星为了实现高光谱分辨率,其光谱带宽通常较窄。高光谱分辨率对CO2浓度变化敏感,而窄带宽在采用传统差分吸收光谱(DOAS)法以快慢变分离的方式处理散射时难以保证反演精度。针对我国高光谱卫星CO2反演算法的开发需求,从光程的角度研究了散射对CO2反演的影响,并与传统DOAS方法在沙漠和草地两种区域进行了对比。结果显示相对于传统DOAS方法,该方法在沙漠和草地区域的应用均使CO2的反演精度得到提高,达到或接近1%的精度需求,反演结果的相关性和数据离散度也得到改善,这表明该方法能有效降低大气散射对CO2反演的影响。
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- 关键词：大气光学温室气体大气散射光程
- 应用于高精度大气CO_2遥感的空间外差技术研究被引量：5
- 2014年
- 针对大气二氧化碳高精度反演对卫星载荷测量技术的极高要求,通过与传统的色散型和干涉型光谱测量技术的比较,介绍了一种新型的超光谱测量技术即空间外差光谱技术。依据航天条件下的载荷技术需求,较详细地介绍了探测原理和仪器结构,展示了这种技术获取超光谱分辨率和高信噪比数据的能力,以及小体积、轻质量和低功率等在航天环境下的重要技术优势。在此基础上,利用本所自主研制的原理样机进行了大气二氧化碳探测实验,结果表明其观测数据精度能够良好地应用于二氧化碳反演,其探测结果与日本碳嗅卫星(GOSAT)观测结果相一致,说明空间外差技术具有应用于卫星对地探测大气二氧化碳的能力。
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- 关键词：光谱学傅里叶变换光谱仪
- 基于三光谱带的大气散射效应校正方法被引量：3
- 2016年
- 大气散射效应作为CO2反演的主要误差源,严重影响了全球大气CO2卫星产品的应用研究。气溶胶作用以及气溶胶与地表综合作用是大气散射的重要来源。基于O2-A,CO21.6和2.06μm三个光谱带中的强、弱吸收峰和连续谱,从大气气溶胶光学厚度和地表反照率的角度,分析三光谱带具有的相关信息,提出改进的全物理反演方法,对相关性很强的气溶胶光学厚度和地表反照率这两个散射相关参数进行同步反演,实现大气CO2反演中的散射效应校正。模拟计算气溶胶影响、气溶胶和地表反照率两者综合影响导致的CO2反演误差,并进行校正,极端情况下导致的8%CO2反演误差可校正到1%内,气溶胶类型差异导致最高达10%的散射影响可校正到2%内,显示了方法的有效性,同时通过对校正效果的评估,表明该方法应用于卫星数据高精度反演的潜力,也指出了实际应用时需要关注的问题。
- 叶函函王先华江新华卜婷婷
- 关键词：CO2反演校正方法
- 大气二氧化碳贝叶斯反演中误差矩阵的构建方法研究
- 2014年
- 针对GOSAT(Greenhouse gases Observing Satellite)近红外波段数据进行的大气二氧化碳含量反演,提出了贝叶斯理论中误差矩阵的构建方法并进行了分析验证。首先模拟不同的初始估计值、不同的先验信息误差矩阵Sa和测量误差矩阵Sε构建结果对CO2反演的影响,然后据此挑选出Sa和Sε的优劣两种构建结果组合分别对2009年塔克拉玛干沙漠地区的部分GOSAT观测数据进行反演验证。研究结果表明先验信息方差越大或测量误差越小,反演结果趋于一致,反之结果则较为离散,表现出明显的规律性。实际大气遥感研究中准确的误差矩阵难以获取,此研究有助于进一步选取准确值并提高反演精度。
- 叶函函王先华吴军方勇华
- 关键词：反演贝叶斯理论GOSAT
- 水体叶绿素的偏振光谱特性被引量：1
- 2013年
- 在实验室单一成分叶绿素水体与巢湖复杂水体的条件下,比较了基于反射率光谱与基于偏振度光谱所建模型精度上的区别。结果显示,对于复杂水质条件水体,在叶绿素蓝绿光特征波段处,偏振度光谱比反射率光谱具有更好地克服其他光学活性物质影响和保留叶绿素浓度信息的能力;而在红光特征波段处,两种光谱反演效果的差异性则较小。
- 朱进王先华潘邦龙叶函函
- 关键词：偏振度叶绿素反演
- 基于GOSAT卫星数据的大气甲烷反演误差分析及校正被引量：4
- 2016年
- 大气甲烷(CH_4)高精度反演受到多种因素的影响,其中地表特征和大气状态的不确定性是重要的影响因素,如地表反射率、温度、湿度和压力廓线。地表反射率受到诸多因素的影响,难以获得精确的数据,会给反演结果带来较大误差。温度、湿度和压力廓线的不确定性亦是反演误差的重要来源,由此产生的系统误差难以避免,单独利用CH_4吸收带进行反演难以消除此种误差。针对各种参数不确定性的影响,本文提出比值光谱法和CO_2吸收带校正法进行校正。比值光谱法通过将绝对辐亮度谱转化为比值光谱,抑制地表反射率在反演过程中的作用。CO_2吸收带校正法利用CO_21.61μm吸收带,将CH_4柱含量转化为CH_4体积混合比,校正温度、湿度和压力廓线不确定性引起的系统误差。通过将两种校正方法结合,可同时抑制地表反射率和温度、湿度、压力廓线不确定性产生的影响,减小反演误差。利用温室气体观测卫星(GOSAT)的观测数据进行大气CH_4反演,采用比值光谱法和CO_2吸收带校正上述误差,结果显示校正后的CH_4体积混合比与GOSAT-Level2产品相当接近,反演精度可达-0.24%,反演结果较为稳健可靠。研究表明,比值光谱法和CO_2吸收带校正法可有效校正地表特征和大气状态参数不确定性引起的误差,提高大气CH_4反演精度。
- 卜婷婷王先华叶函函江新华
- 基于高分辨率地基FTS光谱的大气CO_2反演方法研究被引量：1
- 2013年
- 大气CO2是重要的温室气体,对大气CO2的全球监测有助于增进人类对气候变化的理解。相比于天基平台,地基观测数据通常具有更高的光谱分辨率、信噪比及其他已知参数,更容易实现较高的反演精度。地基反演方法可以作为天基算法的基础,并为天基观测结果提供必要的验证。本文针对地基观测的特点,建立了使用地基FTS数据反演大气CO2柱浓度的方法。模拟计算显示该方法在一定的系统误差条件下,具有获得较高反演精度的能力。对地基FTS实测数据进行的反演实验表明,该方法能够获得较精确的大气CO2浓度信息。
- 吴军方勇华叶函函王先华江新华
- 关键词：FTS大气CO2反演高分辨率
- 不同大气条件下红外成像效果模拟被引量：3
- 2012年
- 红外成像仿真技术是解决实际应用中对红外图像数据源需求的重要途径。大气传输是红外成像的必经环节,对红外图像质量有着重要影响,大气传输效应模拟能提高成像的真实感。同一场景在不同大气条件下红外成像的模拟能为特定的图像分析提供数据。在大气传输理论的基础上,研究了红外成像大气作用效果的模拟方法,通过飞艇平台获得的红外图像作为数据,利用大气辐射传输模型进行大气修正得到地面辐亮度基准图像,在此基础上进行了不同大气模式、温度和水汽含量下的红外图像仿真实验,并对实验结果进行了评价,取得了较为理想的仿真效果,为大气效应模拟提供了一种有效的方法。
- 高春雷易维宁崔文煜刘晓王先华张冬英叶函函方勇华
- 关键词：红外成像图像仿真大气传输图像评价
