[發明專利]一種星載微波遙感陸地上空PWV的物理反演方法

有效

• 申請號: 201910169095.2
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109709558B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 劉海磊;黎華嬪;鄧小波;張升蘭;丁繼烈
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 苗艷榮

1.一種陸地上空PWV物理反演方法,其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取ECMWF的地表溫度和大氣溫度、濕度廓線預報場，然后根據衛星觀測像元的經緯度和時間信息對ECMWF預報場進行雙線性插值，將插值后的大氣廓線、地表溫度作為大氣場和地表溫度的初始猜測值；

步驟2：利用星載微波輻射計觀測角、儀器通道響應函數、像元海拔高度以及步驟(1)得到的大氣場和地表溫度的初始猜測值來計算衛星星載微波輻射計165GHz窗區通道和兩個183GHz附近水汽吸收通道的各通道的亮溫T_f1、大氣透過率τ_f1、大氣向上輻射

步驟3：將步驟(1)得到的大氣濕度廓線w(p)初始猜測值進行擾動，將濕度廓線初始猜測值調整為1.10*w(p)，同時利用星載微波輻射計觀測角、儀器通道響應函數、像元海拔高度來計算大氣濕度廓線調整后的微波輻射計165GHz窗區通道和兩個183GHz附近水汽吸收通道的各通道的亮溫T_f2、大氣透過率τ_f2、大氣向上輻射

步驟4：計算大氣透過率τ_f、大氣向上輻射對濕度廓線變化的偏導，大氣透過率、大氣向上輻射對濕度廓線的偏導計算公式分別為：

步驟5：利用地表溫度初始猜測值T_gf，大氣透過率τ_f，以及步驟(4)計算的和計算系數C_λ和D_λ；

步驟6：計算星載微波輻射計165GHz和兩個183GHz附近通道的實際觀測亮溫與RTTOV模擬亮溫之差δT_fn，然后結合步驟(5)計算的系數C_λ和D_λ，基于最小二乘方法求解以下公式的線性方程組，得到地表溫度和濕度廓線的訂正量δr和δT_gf，最終實現PWV的反演：

式中，n是使用的通道總數，δT_λn是特定初始場情況下不同通道的計算和觀測亮溫差，C_λn和D_λn能夠基于地表、大氣先驗信息和輻射傳輸模式計算得到。