【技术实现步骤摘要】
一种基于香农熵的GIIRS观测区大气廓线集采样方法
本专利技术涉及廓线集采样方法领域，具体涉及一种基于香农熵的GIIRS观测区大气廓线集采样方法。
技术介绍
中国新一代静止气象卫星风云4A上的静止干涉式红外探测仪(GIIRS)是第一台在静止卫星轨道平台上的红外高光谱仪器，能够在区域尺度上高频次获取大气三维信息，实现连续监测大气垂直结构、捕捉强影响天气事件水平和垂直方向发展状态。与国际上极轨气象卫星探测区域覆盖全球的大气红外探测器(AIRS)、红外大气探测干涉仪(IASI)以及跨轨道扫描红外大气探测仪(CrIS)仪器等不同，静止卫星上的GIIRS仪器仅探测中国及周边地区的大气动态信息。利用红外高光谱数据的进行数值模拟计算过程中，构造代表性的大气廓线集对于红外高光谱仪器的辐射传输模拟等算法至关重要的。构建一个代表性大气廓线数据集，使其对于空间分布和参数变化范围具有异构性和多样性，需要借助一种面向目标的采样方法。一般来说，大气廓线数据的采样过程中主要存在两个挑战。第一个挑战是大气具有多变量特征(例如温度、湿度和2米地表温度...
【技术保护点】
1.一种基于香浓熵的GIIRS观测区大气廓线集采样方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：构建GIIRS观测区基础大气数据集；/nS2：将GIIRS观测区的地表分为若干个不同的地表类型，根据地表类型将GIIRS观测区基础数据集相应的划分成不同类型的大气数据集；/nS3：将步骤S2中得到的每个数据集分月划分成大气子数据集；/nS4：从每个子数据集中随机挑选h根廓线，构建GIIRS观测区初始采样廓线集；/nS5：利用GIIRS观测区初始廓线集构建GIIRS观测区优化廓线集；/nS6：对步骤S5中的优化廓线集进行统计检验。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于香浓熵的GIIRS观测区大气廓线集采样方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：构建GIIRS观测区基础大气数据集；
S2：将GIIRS观测区的地表分为若干个不同的地表类型，根据地表类型将GIIRS观测区基础数据集相应的划分成不同类型的大气数据集；
S3：将步骤S2中得到的每个数据集分月划分成大气子数据集；
S4：从每个子数据集中随机挑选h根廓线，构建GIIRS观测区初始采样廓线集；
S5：利用GIIRS观测区初始廓线集构建GIIRS观测区优化廓线集；
S6：对步骤S5中的优化廓线集进行统计检验。
2.根据权力要求1所述的一种基于香农熵的GIIRS观测区大气廓线集采样方法，其特征在于，步骤S1的具体操作包括，从欧洲中期天气预报中心再分析数据集中，选定风云4A卫星红外高光谱GIIRS仪器观测区域的再分析数据，构建GIIRS观测区的基础大气数据集D。
3.根据权力要求2所述的一种基于香农熵的GIIRS观测区大气廓线集采样方法，其特征在于，步骤S2的具体操作包括以下步骤，
S21：根据地形高度和表面类型，将GIIRS观测区的地表划分为6种典型的地表类型；
S22：根据步骤S21中划分出来的6种地表类型，将步骤S1中的基础大气数据集D相应的划分成六种地表类型大气数据集D1、D2，…D6。
4.根据权力要求3所述的一种基于香农熵的GIIRS观测区大气廓线集采样方法，其特征在于，步骤S3的具体操作包括：将步骤S2中划分出来的六种地表类型大气数据集D1、D2，…D6，分别按照不同的月份进一步的划分成72个大气子数据集，分别记为Dm，n，其中，m＝1～6，n＝1～12。
5.根据权力要求4所述的一种基于香农熵的GIIRS观测区大气廓线集采样方法，其特征在于，步骤S4的具体操作包括以下步骤，
S41：针对GIRS观测区的每个大气子数据集Dm，n，选定GIIRS数值模拟应用中辐射传输计算所需的关键大气廓线变量，作为香浓熵采样方法的计算变量；
S42：针对GIIRS观测区的每个大气子数据集Dm，n，分别从中随机选择h根廓线，构建出初始采样廓线集Zm，n，其中，m＝1～6，n＝1～12。
6.根据权力要求5所述的一种基于香农熵的GIIRS观测区大气廓线集采样方法，其特征在于，步骤S41中所述的关键大气廓线变量包括大气温度T、比湿WV和2米地表温度TS。
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【专利技术属性】
技术研发人员：余意，张琪，张卫民，罗藤灵，史华湘，吴建平，赵延来，马烁，王舒畅，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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