高光谱微波亮温数据预处理方法分析

高光谱亮温数据的数据量通常十分庞大,其中包含大量冗余信息,直接使用计算量大且冗余信息会对计算结果产生影响,所以需要对数据进行预处理。使用主成分分析法和通道选择方法2种数据预处理方法对根据SeeborV5.0数据集生成的高光谱仿真微波亮温数据进行预处理,将处理后的数据作为神经网络的输入进行大气温度廓线反演。反演实验结果表明,使用主成分分析法的神经网络反演效果更好。

FY-3D星微波湿温探测仪通道响应函数的影响分析

微波湿温探测仪(MWHTS)的通道响应函数(SRF)一般被认为近似于矩形函数,然而从实际SRF的测试数据来看,MWHTS各个频段不同通道的SRF存在一定的带内波动。本文利用大气辐射传输模拟器(ARTS)模拟了MWHTS中118 GHz各通道不同场景的亮温谱,并输入至前期建立的MWHTS系统仿真模型中,通过定标得到了仪器的输出亮温,进而评估实测SRF对亮温测量及其反演的大气温度廓线的影响,并利用卫星实测数据进行了对比验证。结果表明,亮温偏差与实际SRF的带内波动呈现线性正相关的关系,当带内波动大于3 dB时,亮温偏差可以达到0.2—0.5 K。SRF的带内波动会造成大气温度廓线反演误差,特别是在高度为1.8 km时,误差最大可以达到0.8—0.9 K,该仿真结果与卫星实测数据结果一致。因此在使用数据同化方法对数值天气预报(NWP)进行模拟时,需要特别注意具有较大SRF带内波动的通道所引起的亮温偏差,这对于未来卫星数据的应用具有重要的研究价值。