一种大气廓线构建方法、系统及介质

本发明涉及定量遥感模拟领域，具体涉及一种大气廓线构建方法、系统及介质。

背景技术：

1、目前，遥感辐射传输中的大气模式都是美国空军地球物理实验室提供的按纬度划分的6种大气模式，从大尺度上来说我国的地理位置复杂，大气条件千差万别，将6种大气模式应用到国内肯定会带来一定的误差；从更精细的角度来说，目前国内开展了部分典型地区的大气模式构建，但构建的典型地区大气模式的覆盖范围往往是包括数个城市甚至省份的较大区域，而对于更小区域的遥感模拟中，由于局部地区大气环境会发生显著变化，高精度的精细大气廓线数据才能满足遥感辐射传输的要求；目前缺乏对存在大气环境差异区域进行小区域精细大气廓线构建的方法，使得现有的地区大气廓线精度较低。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种大气廓线构建方法、系统及介质，能够针对目标地区构建出精度较高的大气廓线。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种大气廓线构建方法，包括如下步骤：

3、分别获取目标地区中每个单独的目标区域的目标大气参数；

4、对目标大气参数中的高程进行自定义分层，获得多个高程值；

5、将目标大气参数和高程输入曲线拟合软件中进行曲线拟合，获得目标大气参数的函数关系式及对应函数关系式的拟合系数；

6、将预设高程以内的对应高程值和对应拟合系数代入对应目标大气参数的函数关系式中，获得对应高程值的大气廓线参数；

7、根据获得的对应大气廓线参数构建相应预设高程以内的子大气廓线；

8、结合获得的所有所述子大气廓线构建目标地区的完整大气廓线。

9、作为本案其中一种实施方式，所述获取目标地区中目标区域的目标大气参数的步骤之前还包括：

10、获取目标地区的地理位置信息及大气参数；

11、根据获取的目标地区的地理位置信息及大气参数，通过地统计方法对目标地区进行大气环境特性空间分布特性进行分析并划分出目标区域；

12、当存在具有空间相关性的区域时，以该每个具有空间相关性的区域为单独的目标区域；

13、当不存在空间相关性的区域时，以该目标地区为目标区域。

14、作为本案其中一种实施方式，所述当存在具有空间相关性的区域时，以该每个具有空间相关性的区域为单独的目标区域的步骤之后还包括：

15、以目标地区中其余不具有空间相关性的区域为另一单独的目标区域，进行大气廓线的构建，得到相应预设高程以内的子大气廓线；

16、结合获得的所有所述子大气廓线构建目标地区的完整大气廓线。

17、作为本案其中一种实施方式，所述结合获得的所有所述子大气廓线构建目标地区的完整大气廓线的步骤还包括：

18、通过大气辐射传输模拟软件内置的大气廓线模式对预设高程及预设高程以外的大气廓线进行补充，获得补充的子大气廓线，结合获得的所有所述子大气廓线构建目标地区的完整大气廓线。

19、作为本案其中一种实施方式，所述获取目标地区中目标区域的目标大气参数的步骤包括：

20、至少获取高程、气压、气温和水汽质量混合比四种目标大气参数。

21、作为本案其中一种实施方式，所述通过大气辐射传输模拟软件内置的大气廓线模式对预设高程及预设高程以外的大气廓线进行补充，获得补充的子大气廓线的步骤包括：

22、大气廓线中的热带季风气候大气模式通过热带大气模式进行补充，其余气候区的夏秋两季通过中纬度夏季大气模式补充，其余气候区的冬春两季通过中纬度冬季大气模式补充。

23、作为本案其中一种实施方式，所述对目标大气参数中的高程进行自定义分层，获得多个高程值的步骤中，还包括如下步骤：

24、确定大气对流层的层顶高度；

25、根据大气对流层的层顶高度对目标大气参数中的对流层以下的高程按照预设细化间距进行分层。

26、作为本案其中一种实施方式，所述获取目标地区中目标区域的目标大气参数的步骤还包括:

27、获取目标地区中目标区域的大气参数；

28、对所述目标地区中目标区域的大气参数进行数据选择、数据校验、多源数据同化后获得处理后的大气参数；

29、将处理后的大气参数按季节进行划分获得具有季节差异的目标大气参数。

30、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种大气廓线构建系统，包括数据获取模块、区域划分模块、自定义模块和数据处理模块；所述数据获取模块用于获取目标地区的地理位置信息及大气参数；所述区域划分模块与所述数据获取模块连接，所述区域划分模块用于接收所述数据获取模块传输来的数据，所述区域划分模块用于根据获取的目标地区的地理位置信息及大气参数，通过地统计方法对目标地区进行大气环境特性空间分布特性进行分析并进行区域划分，以确定目标区域并获得目标区域的目标大气参数；所述自定义模块与所述区域划分模块连接，所述自定义模块用于接收所述区域划分模块发出的数据；所述自定义模块用于对目标区域的目标大气参数中的高程进行自定义分层并生成多个高程值；所述数据处理模块与所述区域划分模块和所述自定义模块连接，接收并根据所述目标区域的目标大气参数、高程值进行分析处理，构建每个目标区域相应预设高程以内的子大气廓线；所述数据处理模块中内置的大气辐射传输模拟软件对预设高程及预设高程以外的大气廓线进行补充，并整合所有预设高程以内的子大气廓线，输出目标地区的完整大气廓线。

31、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行所述方法的步骤。

32、综上所述，本发明通过采用地统分析方法，对目标地区的大气环境基本特性空间分布特性进行分析并划分出目标地区内具有大气环境差异的目标区域；再基于地统分析结果，结合研究地区的大气数据，采用大气廓线构建方法构建出精度较高的目标区域的大气廓线，结合获得的所有所述子大气廓线能够构建出目标地区精度较高的完整大气廓线。

技术特征：

1.一种大气廓线构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的大气廓线构建方法，其特征在于，所述获取目标地区中目标区域的目标大气参数的步骤之前还包括：

3.根据权利要求2所述的大气廓线构建方法，其特征在于，所述当存在具有空间相关性的区域时，以该每个具有空间相关性的区域为单独的目标区域的步骤之后还包括：

4.根据权利要求3所述的大气廓线构建方法，其特征在于，所述结合获得的所有所述子大气廓线构建目标地区的完整大气廓线的步骤还包括：

5.根据权利要求2所述的大气廓线构建方法，其特征在于，所述获取目标地区中目标区域的目标大气参数的步骤包括：

6.根据权利要求4所述的大气廓线构建方法，其特征在于，所述通过大气辐射传输模拟软件内置的大气廓线模式对预设高程及预设高程以外的大气廓线进行补充，获得子大气廓线的步骤包括：

7.根据权利要求1所述的大气廓线构建方法，其特征在于，所述对目标大气参数中的高程进行自定义分层，获得多个高程值的步骤中，还包括如下步骤：

8.根据权利要求1所述的大气廓线构建方法，其特征在于，所述获取目标地区中目标区域的目标大气参数的步骤还包括:

9.一种大气廓线构建系统，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行权利要求1-8中所述方法的步骤。

技术总结
本发明涉及定量遥感模拟领域，具体涉及一种大气廓线构建方法、系统及介质；包括如下步骤：分别获取目标地区中每个单独的目标区域的目标大气参数；对目标大气参数中的高程进行自定义分层，获得多个高程值；将目标大气参数和高程输入曲线拟合软件中进行曲线拟合，获得目标大气参数的函数关系式及对应函数关系式的拟合系数；将预设高程以内的对应高程值和对应拟合系数代入对应目标大气参数的函数关系式中，获得对应高程值的大气廓线参数；根据获得的对应大气廓线参数构建相应预设高程以内的子大气廓线；结合获得的所有所述子大气廓线构建目标地区的完整大气廓线；本发明能够针对目标地区构建出精度较高的大气廓线。

技术研发人员：程晨,施海亮,叶函函,孙熊伟,朱锋
受保护的技术使用者：中国科学院合肥物质科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1