一种基于机器学习应用FY-4A/GIIRS数据反演大气温湿廓线的方法技术

技术编号:41785232 阅读:49 留言:0更新日期:2024-06-24 20:13
本发明专利技术是一种基于机器学习应用FY‑4A/GIIRS数据反演大气温湿廓线的方法,属于卫星气象观测技术领域。本发明专利技术使用FY‑4A卫星的高光谱红外大气垂直探测仪GIIRS通道数据作为样本特征数据集,使用ERA5再分析数据集的大气温度与湿度数据与GIIRS数据集构建标签,构建训练数据集;基于深度可分离卷积、密集连接机制、注意力机制改进U‑NET模型,构建三维大气温度、湿度廓线模型;使用训练数据集优化模型,利用优化模型进行实时反演,将小区域结果拼接获得整个研究区域的三维大气温湿廓线。本发明专利技术实现了对所研究区域的三维大气温湿廓线的反演,更好地利用了通道数据和深度挖掘信息,提高了反演的大气温湿廓线的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星气象观测,具体涉及一种基于机器学习应用fy-4a/giirs数据反演大气温湿廓线的方法。


技术介绍

1、大气温度与湿度是描述大气运动过程与热力状态的必要参数,也是气象预报研究必不可少的参数。大气温湿廓线不仅可以用来初始化和评估数值天气预报模型,还可以估计天气的稳定性、实时预报强对流天气,而且大气的温湿参数直接影响太阳短波辐射与地气系统长波辐射的相互作用,进而影响全球的辐射能量收支平衡。良好的大气温湿廓线信息在推动数值天气预报、气象保障,甚至气候变化研究中扮演着举足轻重的作用。

2、随着卫星技术和红外传感器的发展,星载红外高光谱探测大气温湿廓线的优势愈专利技术显。首先,它搭载在卫星上,高层资料更易获得;其次,传统的直接观测或者无线电掩星观测都是得到某一点的值,水平扩展效果较差,而星载红外高光谱由传感器直接对星下点进行扫描成像,可以直接实现空间上的水平扩展,具有高光谱分辨率、高空间分辨率的特点。2016年12月11日,我国成功发射第二代静止气象卫星fy-4a,实现了首次在静止气象卫星上搭载干涉式大气星载红外高光谱探测仪(geost本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于机器学习应用FY-4A/GIIRS数据反演大气温湿廓线的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤1中,对所述GIIRS通道数据使用如下公式进行切趾处理:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤1中,FY-4A气象卫星上搭载的GIIRS探测器采用32×4像元的面阵进行扫描,将相邻8次扫描结果拼接得到1650个通道的32×32像元的图像,研究区域由多个32×32像元的图像拼接成;对1650个通道图像使用PCA主成分分析法降维,选择降维后的维度为300。

4.根据权利要求1所述的方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种基于机器学习应用fy-4a/giirs数据反演大气温湿廓线的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤1中,对所述giirs通道数据使用如下公式进行切趾处理:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤1中,fy-4a气象卫星上搭载的giirs探测器采用32×4像元的面阵进行扫描,将相邻8次扫描结果拼接得到1650个通道的32×32像元的图像,研究区域由多个32×32像元的图像拼接成;对1650个通道图像使用pca主成分分析法降维,选择降维后的维度为300。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤1中,获取era5再分析数据中从1...

【专利技术属性】
技术研发人员:高峰王永禄刘厂
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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