一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法及系统技术方案

技术编号:44819912 阅读:18 留言:0更新日期:2025-03-28 20:08
本发明专利技术公开一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法及系统,涉及大气环境领域,包括:采集多源数据并进行质量控制和预处理,将多源数据作为自变量、云‑气溶胶激光雷达与红外探路者卫星的轨道分层气溶胶消光系数作为因变量并输入极端梯度提升模型XGBoost,生成预测结果后与原始自变量结合,形成增强特征集并输入轻量级梯度提升机器学习模型LightGBM,生成过程预测集;采用小波变换方法将过程预测集与全球大气再分析数据集融合,提取优势信息,得到高分辨率三维全覆盖气溶胶消光系数的精准预测数据集。本发明专利技术有效提升反演方法的可靠性、适应性和扩展能力,所得数据集能全面、准确、详细地表征气溶胶三维空间分布情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大气环境,更具体的说是涉及一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法及系统


技术介绍

1、气溶胶不仅可以反映大气污染情况,还会通过直接和间接效应显著影响地球天气和气候系统。准确的表征气溶胶的空间分布和动态变化特性,尤其是气溶胶的垂直分布特征在大气环境演变评估、辐射平衡和气候变化应对中起着关键作用。然而,当前的观测手段和相关数据产品均无法提供高分辨率、三维、全覆盖的气溶胶空间分布信息。从观测手段来看,地基雷达只能连续观测某一地点的气溶胶垂直分布情况,无法提供大范围气溶胶垂直分布信息;飞机机载雷达只能观测某一区域某一时段的气溶胶垂直分布情况,无法提供长时间、大范围的气溶胶垂直分布信息;传统卫星星载传感器只能观测整层大气或近地面的气溶胶或污染物浓度,无法提供垂直分层信息;卫星星载激光雷达虽然能连续观测大范围的气溶胶垂直分布信息,但其观测范围只覆盖卫星过境的轨道条带,无法提供无缝、全覆盖的气溶胶垂直分布信息。从现有数据产品看,不论是遥感反演产品,还是再分析数据,大都只能提供地面或整层大气气溶胶浓度,无法提供垂直分层信息;虽然,个别产品可以提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法,其特征在于,多源数据包括:云-气溶胶激光雷达与红外探路者卫星数据、中国多尺度排放清单模型产品、全球气候和天气再分析数据集、中国高分辨率高质量近地表空气污染物数据集、数字高程模型数据、土地利用类型数据和全球大气再分析数据集。

3.根据权利要求1所述的一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法,其特征在于,质量控制和预处理的操作,具体包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种反演高分辨率三...

【技术特征摘要】

1.一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法,其特征在于,多源数据包括:云-气溶胶激光雷达与红外探路者卫星数据、中国多尺度排放清单模型产品、全球气候和天气再分析数据集、中国高分辨率高质量近地表空气污染物数据集、数字高程模型数据、土地利用类型数据和全球大气再分析数据集。

3.根据权利要求1所述的一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法,其特征在于,质量控制和预处理的操作,具体包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种反演高分辨率三维全覆盖气溶胶空间分布数据的方法,其特征在于,自变量包括:中国多尺度排放清单模型的pm2.5、二氧化硫、氮氧化物和氨的排放量,全球气候和天气再分析数据集的10米风速、2米气温、地表温度和压强、降水量,中国高分辨率高质量近地表空气污染物数据集的pm2.5浓...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩文超李汶泽徐峻程苗苗王涵张众志张博雅
申请(专利权)人:中国环境科学研究院
类型:发明
国别省市:

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