一种对流层臭氧廓线计算方法技术

本发明专利技术公开一种对流层臭氧廓线计算方法，解决现有方法对流层臭氧含量反演精度差的问题。所述方法包含：获取数据样本，建立数据库，包含：WOUDC、ERA5、OMI和AIRS数据；利用所述数据库，采用长短期记忆网络模型进行训练，得到臭氧廓线模型：将数据库中的压强、臭氧柱总量、时间、经度、纬度、位势涡度、温度、比湿、垂直速度、相对涡度、风的散度、东风、北风、相对湿度、云覆盖率、辐亮度、AIRS天顶角、AIRS方位角、AIRS太阳天顶角、表观反射率、OMI天顶角、OMI方位角、OMI太阳天顶角、OMI太阳方位角作为模型的输入参数，臭氧廓线作为输出参数，修改模型的迭代次数和训练批大小，得到所述臭氧廓线模型。本发明专利技术实现了对流层臭氧含量的高精度预测。

A calculation method of tropospheric ozone profile

【技术实现步骤摘要】
一种对流层臭氧廓线计算方法
本专利技术涉及大气环境遥感研究领域，尤其涉及一种对流层臭氧廓线计算方法。
技术介绍
现有的卫星臭氧反演方法主要分为紫外臭氧反演和热红外臭氧反演，热红外传感器仅对对流层中上部敏感，对流层下部的信息大都来自于先验信息，而且反演精度较差有待提高；紫外散射光谱受地表反射率、吸收性沙尘气溶胶等因素的影响，引起反演误差，而且紫外对臭氧垂直分布信息有限，所以很少利用紫外信息去反演对流层臭氧廓线；现有紫外和热红外联合最优化反演模型并不能解决紫外的地表反射率和吸收线波段依赖性以及红外的温度误差带来的反演不确定性，该反演模型对提高对流层臭氧的信息自由度有部分作用，但是对提高反演精度改进不大。
技术实现思路
本专利技术提供一种对流层臭氧廓线计算方法，解决现有方法对流层臭氧含量反演精度差的问题。为解决上述问题，本专利技术具体是这样实现的：本专利技术实施例指出一种对流层臭氧廓线计算方法，包含以下步骤：获取数据样本，建立数据库，所述数据样本包含：WOUDC(WorldOzoneandUltravioletRa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，包含以下步骤：/n获取数据样本，建立数据库，所述数据样本包含：WOUDC臭氧数据、ERA5气象数据、OMI紫外数据和AIRS热红外数据；/n利用所述数据库，采用长短期记忆网络模型进行训练，得到臭氧廓线模型：将所述数据库中的压强、臭氧柱总量、时间、经度、纬度、位势涡度、温度、比湿、垂直速度、相对涡度、风的散度、东风、北风、相对湿度、云覆盖率、辐亮度、AIRS天顶角、AIRS方位角、AIRS太阳天顶角、表观反射率、OMI天顶角、OMI方位角、OMI太阳天顶角、OMI太阳方位角作为模型的输入参数，将所述数据库中的臭氧廓线作为模型的输出参数，修改模型的迭代次...

【技术特征摘要】
1.一种对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，包含以下步骤：
获取数据样本，建立数据库，所述数据样本包含：WOUDC臭氧数据、ERA5气象数据、OMI紫外数据和AIRS热红外数据；
利用所述数据库，采用长短期记忆网络模型进行训练，得到臭氧廓线模型：将所述数据库中的压强、臭氧柱总量、时间、经度、纬度、位势涡度、温度、比湿、垂直速度、相对涡度、风的散度、东风、北风、相对湿度、云覆盖率、辐亮度、AIRS天顶角、AIRS方位角、AIRS太阳天顶角、表观反射率、OMI天顶角、OMI方位角、OMI太阳天顶角、OMI太阳方位角作为模型的输入参数，将所述数据库中的臭氧廓线作为模型的输出参数，修改模型的迭代次数和训练批大小，当模型的输出参数与所述数据库中对应的臭氧廓线均方误差最小时，得到所述臭氧廓线模型。


2.如权利要求1所述的对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，所述利用所述数据库，采用长短期记忆网络模型进行训练，得到臭氧廓线模型的步骤进一步包含：
从所述数据库中选取预设比例的数据作为训练数据，剩余数据作为验证数据；
采用长短期记忆网络模型，利用所述训练数据进行训练，利用所述验证数据进行验证，修改模型的迭代次数和训练批大小，当训练误差与验证误差之和最小时，得到所述臭氧廓线模型，所述训练误差为所述训练数据的输出参数与对应的臭氧廓线均方误差，所述验证误差为所述验证数据的输出参数与对应的臭氧廓线均方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张欣欣，张莹，陶金花，陈良富，苏林，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11