一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法技术

技术编号:43288639 阅读:18 留言:0更新日期:2024-11-12 16:09
本发明专利技术公开了一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,包括以下步骤:(1)读取经过预处理的单个信号功率谱;(2)计算每个距离门投影高度的信号谱宽;(3)计算湍流展;(4)计算给定预设时间窗口内计算湍流谱宽的均值和方差(5)分别根据湍流谱宽均值和方差廓线,识别混合层高度;本发明专利技术不依赖于激光雷达仰角,不同仰角的探测结果均可同时用于计算和反演混合层高度,具有灵活度高、时空分辨率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光雷达,具体涉及一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法


技术介绍

1、大气混合边界层是指由于湍流混合作用使得温度、湿度和污染物等在垂直方向上均匀分布的一层大气,它对自由大气和地表间的物质和能量交换过程起着至关重要的作用。混合层高度通常反映了近地表输送和扩散过程的垂直范围,通常在几百米到几千米之间,取决于地形、天气条件和太阳辐射等因素。混合层高度的特性对天气预报、污染传输和航空安全等方面都有重要影响。基于垂直混合均匀的假设,可以利用气溶胶密度、位温和湿度等发生显著降低的高度来确定混合层高度。传统基于探空气球的探测方法时间分辨率低,难以获取混合层高度的精细变化特征。基于气溶胶激光雷达的探测方法利用气溶胶垂直分布廓线的特性确定混合层高度,但是在遇到有云或者存在残留气溶胶层的复杂边界层结构时就会被严重干扰。

2、相干测风激光雷达已被广泛用于大气风场的探测。基于其反演的垂直风速方差、湍流耗散率等大气运动参数,可以反映大气湍流的垂直分布,进一步利用阈值法可以确定混合层高度。但是垂直风速方差和湍流耗散率的计算容易受到大范围垂直运动、降本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,其特征在于,步骤(2)具体如下:首先在给定带宽范围内,从功率谱中提取峰值,以及峰值所对应的频率,计算每个距离门k的谱宽,公式如下:

3.根据权利要求1所述的一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,其特征在于,步骤(3)公式如下:

4.根据权利要求1所述的一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,其特征在于,步骤(4)具体如下:

5.根据权利要求1所述的一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高...

【技术特征摘要】

1.一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,其特征在于,步骤(2)具体如下:首先在给定带宽范围内,从功率谱中提取峰值,以及峰值所对应的频率,计算每个距离门k的谱宽,公式如下:

3.根据权利要求1所述的一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,其特征在于,步骤(3)公式如下:

4.根据权利要求1所述的一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,其特征在于,步骤(4)具体如下:

5.根据权利要求1所述的一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法,其特征在于,步骤(5)包括以下步骤:

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【专利技术属性】
技术研发人员:魏天问刘思涵许可祎屈昱成胡海南许悦群汪梦雅夏海云
申请(专利权)人:南京信息工程大学
类型:发明
国别省市:

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