一、最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号估算消光系数边界值（论文文献综述）
贾立松[1]（2021）在《基于激光雷达的斜程能见度反演方法与实验研究》文中提出大气能见度是仪器科学研究的重要参量,是研究大气污染的重要因子,反映了大气层的稳定程度,尤其是斜程能见度在航空运输中具有十分重要的地位,它的精确测量对飞机的安全起降有着重要意义。目前激光雷达斜程能见度探测技术主要是基于Koschmieder定律估算斜程能见度,忽略了大气散射辐射亮度的影响。本文从斜程能见度的基本测量原理出发,结合激光雷达的大气探测优势,开展一种新型的激光雷达斜程能见度反演方法和实验研究。具体工作如下:首先,从目标物和背景的视亮度对比度定义出发,对水平能见度和斜程能见度的测量原理进行了阐述。针对目前激光雷达斜程能见度反演算法的不足,提出了考虑大气散射辐射亮度校正的斜程能见度反演方法,详细说明了新型反演方法的设计思路和实现过程。利用激光雷达探测技术实现从大气气溶胶光学参量、微物理参量和散射特性参量的探测和反演,并结合激光雷达和SBDART模式获得实际太阳直接辐射和大气散射辐射亮度的结果,进而获得考虑大气散射辐射亮度校正的目标物和背景的视亮度对比度分布,实现对斜程能见度的反演。着重开展了大气散射辐射亮度对斜程能见度影响的理论仿真与分析,利用SBDART模式仿真获得了不同气溶胶模型和不同天气条件下的大气散射辐射亮度分布,从目标物和背景的视亮度对比度曲线讨论了斜程能见度的结果。结果表明,不同气溶胶模型因具有不同的散射特性决定了不同的大气散射辐射亮度分布趋势,有云天气条件下云层的散射特性对大气散射辐射亮度也产生较大影响,在不同观测方向上不同的目标物和背景视亮度对比度分布决定了不同的斜程能见度结果。仿真结果充分表明了大气散射辐射亮度分布对白天斜程能见度测量的重要影响,是不可忽略的。进而,针对目标物和背景的固有对比,探究了目标物和背景的反射率对斜程能见度的影响,并构建了一套由光谱光度计和标准反射板构成的反射率测量系统,分别对跑道、草地、沙子、泥土等下垫面的反射率进行了测量,得到不同下垫面的反射率和反射率光谱特性曲线,对测量结果和误差进行了初步分析,为后续斜程能见度的反演提供数据支撑。最后,开展了基于激光雷达的斜程能见度探测实验和结果分析。利用西安理工大学激光雷达遥感研究中心的一套双波长拉曼-米散射激光雷达系统,进行了不同天气条件下的激光雷达垂直探测实验和斜程扫描探测实验,反演获得实际大气的气溶胶参数列表,结合SBDART模式计算得到了实际大气的直接辐射和散射辐射亮度分布,得到了以操场跑道和草地作为目标物和背景的视亮度对比度曲线,获得了斜程能见度的测量结果和扫描剖面分布。在观测天顶角范围为50°-70°时,在典型的全天空有云条件下斜程能见度由5.60 km逐渐升高为10.20 km,晴天条件下斜程能见度由16.65 km逐渐下降为13.50 km,雾霾天气条件下斜程能见度由10.34 km下降至5.68 km。在观测天顶角60°,方位角270°时,对应三种典型天气下的斜程能见度分别为6.90 km,15.48 km和8.74 km。实验结果表明了在不同天气条件下不同观测方向上均获得了不同的斜程能见度测量结果。
汪惜今[2]（2021）在《激光雷达探测合肥地区昼夜大气气溶胶光学厚度》文中进行了进一步梳理为丰富整层大气气溶胶光学厚度测量手段,提出了一种综合微脉冲激光雷达与地面能见度测量数据,探测整层大气气溶胶光学厚度的方法。首先从基本性质、分类、谱分布、气溶胶效应以及其光学特性等方面来介绍大气气溶胶。简要描述了几种常见的气溶胶探测方式,其中,太阳光度计具有良好的准确性,但是局限于白天的测量。利用激光雷达可以连续不间断地测量大气气溶胶有关特性的优点,进行了连续一年的测量。其次,以1月、7月为例,对于激光雷达所得回波信号进行预处理,利用Fernald算法计算得出垂直方向上的消光系数,筛选有效数据计算出气溶胶标高,根据Koschmieder定律利用能见度数据求出近地面消光系数,最后得到整层大气气溶胶光学厚度,对于昼夜分布特征和影响因素进行了讨论。为计算得出夜间的整层大气气溶胶光学厚度提供了一种新思路。具体步骤如下:1、利用Fernald法处理激光雷达回波信号,反演得出气溶胶消光系数在垂直方向上的廓线,根据气溶胶垂直消光系数廓线计算出气溶胶标高,同时探究相对湿度与气溶胶标高的关系,得出气溶胶标高和相对湿度呈现负相关关系,相对湿度越大,气溶胶标高越小。2、利用能见度和消光系数的关系得到近地面水平方向的消光系数;结合近地面消光系数与气溶胶标高,由此可以计算得出整层大气气溶胶光学厚度。3、对2020年1月、7月合肥地区的气溶胶标高和光学厚度进行了统计,得到连续一个月的气溶胶标高、光学厚度随时间的变化关系,结果表明,气溶胶光学厚度的昼夜分布存在显着差异,白天气溶胶光学厚度大于夜间。此外,分析了影响气溶胶光学厚度的气象因素,指出气溶胶光学厚度和风速呈现负相关关系,风速越大,气溶胶光学厚度越小,气溶胶光学厚度和能见度呈现出负相关关系,气溶胶光学厚度越大,能见度就越小,其中白天的相关性要强于夜间。
张海伦[3]（2021）在《激光雷达探测信号的处理和分类方法的研究》文中进行了进一步梳理目前,全球气候变化不断引起人们的高度重视,大气气溶胶问题已经成为环境研究的热点。大气气溶胶是地-气系统重要的组成部分,直接影响着地球和大气辐射的收支平衡。作为一种主动探测方法,激光雷达技术凭借高的时间和空间分辨率,在大气遥感方面得到了广泛的应用,利用激光雷达遥感数据反演大气气溶胶的光学和微物理参数已成为大气遥感领域的主要技术。激光雷达探测信号的精细处理及分析对气溶胶光学参数和微物理参数的精确获取有着至关重要的影响。本文以北方民族大学激光雷达大气遥感创新团队工作室的多波长激光雷达为实验平台,通过对激光雷达系统光路的搭建和数据采集系统的调试,用搭建好的激光雷达系统进行连续的实验,对数据进行采集、存储与整理。在激光雷达的数据采集过程中,由于大气时变性很强,干扰源较多,使得采集到的数据往往存在着大量跳点。针对此问题,本文提出了一种激光雷达探测数据跳点的处理方法。并通过激光雷达实测数据,对该方法的可行性和有效性进行了验证。结果表明,利用该方法进行消光系数反演时,当选取不同远端边界值时均可成功反演出消光系数廓线。该方法反演出的消光系数廓线更加连续、更加光滑,不仅增加了激光雷达的有效探测距离,还使得反演的消光系数廓线更符合实际情况,更有利于后续对大气气溶胶消光系数廓线进一步分析。在跳点处理的基础上,为了提高激光雷达探测信号的信噪比,针对激光雷达探测信号的特点,本文提出了一种改进的可变加权卡尔曼滤波的激光雷达探测信号消噪方法。同时,将该算法与经典卡尔曼滤波算法、误差协方差加权卡尔曼滤波算法和可变加权卡尔曼滤波算法的滤波效果进行了对比分析。结果表明,该方法能够有效的对激光雷达回波信号进行消噪处理,提高了激光雷达原始信号的信噪比。在有云天气下,该算法的信噪比分别比其它三种滤波方法提高了2.9d B、1.7d B和0.6d B。在无云天气下,该算法的信噪比分别比其它三种滤波方法提高了2.5d B、1.4d B和0.4d B。激光雷达探测信号信噪比的提高有利于大气消光系数的准确获取,这对于研究气候变化及其长期趋势具有非常重要的意义。对研究PM（颗粒物）值的反演、边界层的确定、气溶胶粒径分布的反演和空气污染物的输送也具有重要意义。针对激光雷达信号的分类问题,本文提出了一种基于多尺度熵（MSE）的激光雷达探测信号分类方法,旨在探讨通过多尺度熵的方法来分辨不同天气条件下激光雷达探测信号的复杂特征。本文将一天内连续观测的1064nm和532nm两个波长的激光雷达探测信号,经过预处理得到距离平方校正信号,并在三种不同信噪比下进行多尺度熵计算与分析。通过分析比较三种不同污染程度天气下激光雷达探测信号的多尺度熵特征,并结合统计学方法对数据进行分析,来验证所提出方法的有效性。实验结果表明,在两个波长及其三种不同信噪比情况下,多尺度熵方法都能有效地对重度污染、中度污染和轻度污染三种不同污染程度天气的气溶胶分布的复杂程度进行区分。该方法有潜力成为分辨不同类型天气下激光雷达探测信号的新手段,对于激光雷达探测数据的处理与分析具有重要的创新意义。
苏红超[4]（2021）在《激光雷达探测建筑工地气溶胶水平分布》文中进行了进一步梳理建筑工地扬尘等气溶胶是大气污染的重要来源,激光雷达是探测建筑工地基坑开挖阶段气溶胶水平时空分布的有力手段。本文针对建筑工地不同施工阶段产生的气溶胶,通过一台532nm波长的便携式微脉冲激光雷达发射激光并接收气溶胶颗粒与激光相互作用产生的后向散射回波信号,利用Fernald法和Klett法反演工地扬尘等气溶胶的消光系数,包括两种方法的相关参数确定及反演结果的比较,并选择适合建筑工地不同施工阶段的气溶胶消光系数反演的方法,进一步进行建筑工地PM10质量浓度时空分布研究。首先,确定消光系数边界值、气溶胶消光后向散射比S1、后向散射消光对数比k。其次,比较分析了两种方法反演三个不同的施工阶段的气溶胶消光系数的差异性,以及雷达反演的消光系数与能见度仪测量的消光系数之间的相对误差。最后,本文选择Klett法反演工地扬尘等气溶胶的消光系数来与颗粒物质量监测仪测量的PM10质量浓度之间进行相关分析,包括建立二者之间的线性拟合模型和多项式拟合模型,给出通过气溶胶消光系数反演PM10质量浓度的经验公式。并将反演的消光系数代入此经验公式获得的PM10质量浓度与实测PM10质量浓度进行比较验证模型的可靠性。主要工作如下:（1）在实际的工地扬尘等气溶胶消光系数反演中1还是存在一定变化的,其会使工地扬尘等气溶胶消光系数的反演产生较大的误差。对于Klett法,k取0.7-0.9适用于不同施工阶段中不同天气条件下气溶胶消光系数的反演,且反演结果比较合理;k取1.0时仅适用于基坑开挖、渣土外运阶段晴天、阴天天气条件下的气溶胶消光系数的反演;k取1.1、1.2不适用于任一种情况下的气溶胶消光系数的反演。结合反演结果的相对误差来看,k取0.9时的反演结果相对误差较小,趋向于利用能见度测量的气溶胶消光系数值。（2）通过比较0.15-0.21km处不同方法反演的气溶胶消光系数及相对误差,以及不同施工阶段的气溶胶消光系数小时均值变化,表明Klett法反演的气溶胶消光系数均值相对误差在10%-20%之间,且不同阶段中反演结果的相对误差起伏平稳,而Fernald法反演结果相对误差在15%-30%之间,不同阶段中反演结果的相对误差起伏较大,不稳定性较大。相比之下,Klett法更适用于反演本文的数据。（3）虽然从R2和R2adjust、RMSE以及差值R2-R2adjust来看,不同施工阶段的消光系数线性拟合PM10质量浓度效果更好。但是,PM10质量浓度二阶多项式拟合值的相对误差小于线性拟合值的相对误差的比例超过50%的天数占比为2/3,说明不同施工阶段的消光系数二阶多项式拟合PM10质量浓度的相对误差控制更好,故采用何种拟合模型拟合不同施工阶段的PM10质量浓度应综合考虑这几个评价指标。（4）建筑工地区域的PM10质量浓度明显高于周边区域,主要聚集于0.09-0.33km范围内,但会向周边扩散,导致在某些时间段内出现周边区域的PM10浓度高于工地区域的情况出现。并且每天PM10质量浓度出现极值的位置并不固定,波及的水平距离在高峰车流排放尾气及东南风等各种因素的作用下不一样。本文研究为及时掌握并控制工地污染物颗粒的排放情况,使得整个工地的污染物颗粒的排放始终处于达标及可控的状态提供了技术支撑。
冼锦洪[5]（2020）在《应用于海雾监测的激光雷达的研制和能见度反演算法的研究》文中研究指明能见度是气象观测的重要参数之一。对其进行准确探测,可以为航空、航海、高速公路等领域提供预警,从而避免重大事故的发生,具有重要研究意义。在海雾监测方面,激光雷达在原理上比人工目测法、图像法、透射式能见度仪、前向散射能见度仪等有优势。然而,当前能见度激光雷达没有同时满足探测距离远和时间分辨率高的要求,并且反演算法精度低,因而难以应用在多变的海雾监测之中。本文基于能见度激光雷达系统模拟理论,根据设计目标,对各个硬件部分进行参数优化,得到设计参数和配置,最终研制出能见度激光雷达。在时间分辨率10秒和大多数天气（能见度大于5公里）情况下,白天最大探测距离大于5公里,夜间最大探测距离大于10公里。针对硬件,引入EARLINET质量控制标准对能见度激光雷达进行校准,包括死时间校准、零点校准、重叠因子校准、暗噪声测试、对称性测试、线性度测试、瑞利散射信号拟合测试等,从而保证硬件的可靠性。从激光雷达方程可以看到,方程中含有后向体积散射系数和消光系数两个未知量,而方程只有一个,因而常常需要作一些假设,这也是反演结果误差的来源。所以如何提高反演算法的精度也是一个值得研究的内容。针对能见度反演算法,本文提出了一种高精度水平能见度反演算法。在模拟分析和与前散能见度仪的对比中,都证明了所提算法具有高精度和高稳定性的特点。由于海雾变化迅速且不均匀,在海岸或岛屿等气象观测点的前向散射能见度仪只能获取监测点位的数据,对其观测效果较差。针对这个问题,有创新性地将研制的激光雷达和能见度反演算法应用到海雾监测及预警之中。在上海横沙岛、琼州海峡、舟山群岛的外场试验中,将能见度激光雷达与前向散射能见度仪的能见度数据进行了比对分析。不管在一般还是特殊天气条件下,两者的能见度结果都比较一致。在上海横沙岛的外场实验中,2019年2月能见度激光雷达提前约3个半小时对5公里处的海上轻雾发出了预警。在琼州海峡的外场试验中,2019年春节期间能见度激光雷达成功监测了多次海雾,并密切跟踪海上能见度变化,为春运期间琼州海峡客货运输提供了气象保障。在舟山群岛的外场试验中,2019年的台风期间两台能见度激光雷达经历了台风天气的考验,成功监测了台风前后的海上能见度演变过程,并密切跟踪海上能见度变化,表现出优异的性能。在上海横沙岛、琼州海峡、舟山群岛进行了长时间的测试,验证了能见度激光雷达的可靠性和在海雾监测方面的可行性。
徐继伟[6]（2020）在《气溶胶和水云宏微观参数的激光与微波联合遥感反演》文中研究说明气溶胶和云是大气重要的组成部分,其辐射效应在气候变化和评估中具有较强的不确定性,这与气溶胶和云自身的参数有关。激光雷达和毫米波雷达具有观测连续性好,时、空分辨率高等特点,是遥感探测气溶胶和云的有效技术手段。激光雷达和毫米波雷达对气溶胶和云宏、微观参数的协同观测,发挥了激光短波段探测气溶胶和冰晶小粒子,微波长波段探测云和降水的优势,一方面为气溶胶和云宏、微观参数的反演提供更多的信息,另一方面为气溶胶和云相互作用实验研究提供不可或缺的有效途径。精确反演气溶胶和云的宏、微观参数,是研究其辐射效应和相互作用的前提。宏观参数包括光学厚度、几何高度等,反演方法比较直接,难度较低。微观参数主要包括尺度大小、单次散射反照率等,反演方法比较复杂,难度较高。本文对气溶胶微观参数的反演,使用了激光雷达在山西文水实验中观测得到的数据,该雷达是一台自行研制的多波长拉曼偏振激光雷达。对其中两个时间段的雷达数据进行反演,得到了气溶胶的光学参数3β+2α,即三波长后向散射系数（355 nm,532 nm,1064 nm波长）和两波长消光系数（355 nm,532 nm波长）,然后在米散射理论的基础上建立正演模型并用于实际探测数据气溶胶谱分布的反演,得到了气溶胶的微物理参数包括尺度谱、复折射指数以及单次散射反照率等。与常用的正则化方法不同,本文使用气溶胶组分模态构建气溶胶谱分布基函数并考虑了相对湿度对气溶胶的影响。将激光雷达数据反演得到的气溶胶粒子数浓度、体积浓度、有效粒子半径与同时进行的飞机采样探测结果进行了比较,结果表明在直径为0.1 um～3 um的范围内,2013年8月8日两者的结果具有较好的一致性。对云宏、微观参数的反演利用了三个月的激光雷达和毫米波雷达在合肥的联合观测实验数据。分析了激光雷达和毫米波雷达在观测云宏观特征方面的优势和劣势,并通过联合反演算法得到了云的宏观参数和垂直分布特征。理论模拟了激光雷达和毫米波雷达对水云粒子谱分布的联合反演方法,将其应用到实际测量中,得到了云滴粒子尺度谱和液态水含量廓线。结果表明,激光雷达和毫米波雷达联合反演可以得到更好的云宏观参数,在此基础上,联合反演水云的微物理参数,相比单用毫米波雷达数据的反演方法可以减少假设条件,改善云微物理参数的反演精度。除了地基遥感,还将星载激光雷达CALIOP（/CALIPSO）和毫米波雷达CPR（/CloudSat）十年观测数据,与MODIS卫星反演的云微物理参数产品相结合,研究了东亚地区气溶胶对水云宏、微观参数的影响,给出了气溶胶和水云在东亚地区的分布特征,分析了气溶胶光学厚度与水云粒子有效半径和降水云比例之间的关系。结果表明,当云液态水路径较小时,云滴有效半径和气溶胶的光学厚度存在正相关关系;当云液态水路径较大时,两者存在负相关关系。这可能与海陆的气象条件和气溶胶类型有关,需要进一步研究。
刘航[7]（2020）在《基于激光雷达回波的海洋光学参数反演研究》文中研究表明近年来,海洋对全球气候变化的响应引起世界各国的关注。我国在十八大报告中指出要保护海洋环境、维护海洋权益、发展海洋经济、建设海洋强国。海洋水色遥感是探索海洋的重要手段之一,可以实现对海洋瞬时信息的大范围观测,还可以获取数年甚至数十年的长时间序列数据,为海洋环境保护、海洋权益维护以及海洋资源开发等研究提供了巨大的资料库。目前海洋数据已进入大数据时代,但主要贡献来自于海洋表层数据,海洋垂直剖面数据极度缺乏,因此新一代的海洋探测技术的突破变得极为迫切。海洋激光雷达对海洋垂直剖面探测的能力使得它有望成为实现“三维遥测”的重要技术手段。海洋激光雷达不依赖于太阳辐射,可以全天时全天候工作,不仅能够获取珍贵的海洋剖面数据,还可以穿透海洋次表层,揭示海洋动力学过程。本文利用海洋激光雷达在南海开展了海水光学参数探测和海洋次表层探测试验研究,结论如下:（1）基于激光在大气、海-气界面以及海洋中的传输性能,利用蒙特卡罗方法建立了海气双介质激光雷达辐射传输模型,分析了水体的光学特性、多次散射、风驱动海面条件、激光雷达入射角以及层化水体的影响,明确了激光雷达光学参数与海水光学参数、激光雷达系统参数之间的理论关系,为激光雷达反演算法提供了理论依据。（2）在Klett后向算法的基础上,结合生物光学模型,提出了一种新的基于激光雷达回波的海洋光学参数反演算法。该算法利用斜率法确定参考值,通过现场原位测量的叶绿素剖面数据计算的水体模型衰减系数作为收敛值,确定目标水体的最佳后向散射消光对数比,进而提高海洋光学参数剖面的反演精度。本文利用该方法对南海蜈支洲岛海域的激光雷达回波数据进行了反演,并通过实测数据进行验证,结果表明该算法能够准确反演海洋衰减系数。（3）提出一种以深度、厚度和强度为特征的海洋次表层探测方法,并在南海三亚湾海域和千岛湖进行了野外试验,分析了次表层特征因子的时空分布,并用实测叶绿素剖面数据进行了验证。此外,还分析了海洋次表层的季节变化以及引起季节变化的驱动因子。结果表明,激光雷达可以有效地探测到海洋次表层。
李永东[8]（2020）在《激光雷达能见度仪的优化设计》文中研究指明大气能见度在民航的气象领域中,是一项非常重要的参数,能见度的探测研究对保障机场航班按时运行以及飞机的安全问题都具有重要意义。其中,颗粒物质量浓度是影响雾霾天气能见度的主要因素。大气能见度的探测,主要有大气透射仪、前向散射式能见度仪和激光雷达能见度仪这三种器测方法。激光雷达能见度仪利用激光雷达回波信号的原理探测能见度,以其采样面积大、灵活、轻便、易操作以及更适合探测斜程能见度等优点颇受欢迎。此前实验室研制的激光雷达能见度仪存在些许问题,包括盲区较大、几何重叠因子考虑不充分等,需要进行优化。同时,针对颗粒物质量浓度在空间不同高度上的分布测量较难这一问题,需要优化迭代算法,采用激光雷达和大气透射仪以及粒径谱仪进行联合探测。首先,根据伽利略望远镜和卡塞格林望远镜的基本原理,使用Zemax仿真软件重新设计系统光学结构,并根据所设计部分的参数进行系统几何重叠因子的求解。之后通过实验法求解几何重叠因子,进行两者的比较,从而达到优化光学结构的目的。然后,以嵌入式主板为控制核心,选择光子计数卡与其他合适器件,重新构建激光雷达能见度仪系统,并编写控制与交互界面的软件。最后,优化选取边界值的迭代算法,联合激光雷达能见度仪和大气透射仪进行能见度的探测,提高消光系数和能见度的准确性,并且进一步以PM2.5为例进行颗粒物质量浓度廓线的反演研究。结果表明:经过优化的激光雷达能见度仪,盲区减小,精确度提高。同时,联合探测反演得到的消光系数分布、能见度、大气透过率分布以及PM2.5质量浓度廓线的准确性有了明显提高,并体现了大气气溶胶垂直分布的微物理变化特征。
谢佳明[9]（2020）在《结合多次散射偏振激光雷达对水云参数的研究》文中提出当激光在稠密的大气介质中（如雾、烟或云）传输时,会与粒子碰撞发生多次散射,即使散射粒子是球形的,也会使回波信号产生退偏效应。此外,多次散射效应中包含着与散射体的微物理性质有关的信息。因此,研究多次散射效应可以获取更多关于散射介质微物理特性的信息。本文采用Monte Carlo方法模拟了激光雷达信号在云中的散射传输特性。结果表明,线性偏振度的斜率（SLDLP）的变化只与云粒子消光系数有关,线性偏振度的饱和值（SADLP）会随着云粒子有效粒径（CES）和接收视场角（FOV）变化,这意味着可以通过计算SLDLP来提取消光系数,进而利用SADLP和消光系数反演出CES以及液态水含量（LWC）。根据计算结果,提出了一种利用多次散射效应反演液态水云微物理性质的方法。在理论分析的基础上,设计并搭建了一套多次散射偏振激光雷达系统,通过实验完成系统的标定。通过对南京北郊典型观测数据的分析,反演得到了水云的液态含水量和有效粒径。与MODIS和微波雷达的结果比较,证明了使用多次散射偏振激光雷达探测水云微物理特性的可行性。还使用多次散射偏振激光雷达的数据分析了不同视场角时的大气消光系数廓线,对比了使用多次散射因子订正前后反演得到的云层消光系数和光学厚度,发现多次散射的存在会使反演出的云的消光系数和光学厚度偏小。
赵静[10]（2019）在《激光雷达与太阳光度计精细反演气溶胶光学及微物理特性研究》文中指出气溶胶在大气辐射和气候变化的研究中占有重要地位,研究气溶胶光学及微物理特性有利于分析气溶胶对环境气候、雾霾形成机制等的作用。多波长激光雷达和太阳光度计是研究气溶胶光学和微物理参量的有效仪器,两者相结合可以取长补短,对大气气溶胶光学及微物理特性进行研究。本论文主要围绕两部分内容展开,第一部分是基于太阳光度计数据的微物理参量反演算法研究。根据米散射理论,建立了基于最小偏差准则的正则化方法和选取先验值来反演气溶胶粒径谱分布。根据该算法,通过分析不同模型的误差数据,提出了可以实现稳定输出结果的平均化思路与方法。利用实测粒径谱数据对本算法进行了可靠性仿真验证,该算法可以实现对半径0.1μm-10μm粒径谱的准确反演,微物理参量的最大反演误差在32%以内,雷达比反演误差可以控制在34%以内。利用不同模型数据对算法进行了分类验证,结果显示该算法稳定可靠。根据反演算法对近三年西安地区的太阳光度计数据进行了处理,分析了典型天气变化过程中雷达比与粒径谱分布的变化,分析了2015-2017年雷达比的季节变化,统计分析了西安地区雷达比出现的频率变化。第二部分主要基于激光雷达与太阳光度计数据反演并分析气溶胶光学及微物理特性。结合太阳光度计数据研究了反演多波长米散射激光雷达光学参量的边界值选取方法,基于Femald法实现了355nm、532nm、1064nm三个波长在低探测距离时的边界值选取和光学参数的高精度反演,反演结果与拉曼法反演结果进行了比较,反演误差在20%以内,反演效果较好。分析了激光雷达与太阳光度计联合反演数据,结果显示,大气柱总消光的44%-72%由1.2-6.2km内的气溶胶粒子提供。计算并分析了垂直高度内气溶胶光学及微物理参量,对比了激光雷达各层气溶胶粒子的有效半径与整层大气柱的有效半径。初步对比了整层与分层气溶胶粒径谱分布。
二、最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号估算消光系数边界值（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号估算消光系数边界值（论文提纲范文）
（1）基于激光雷达的斜程能见度反演方法与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 2 激光雷达结合SBDART模式的斜程能见度反演方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 斜程能见度的基本测量理论 |
| 2.2.1 能见度定义 |
| 2.2.2 固有对比与对比度传输系数 |
| 2.2.3 水平能见度测量理论 |
| 2.2.4 斜程能见度测量理论 |
| 2.3 激光雷达结合SBDART模式的斜程能见度反演方法 |
| 2.3.1 目前斜程能见度的反演方法 |
| 2.3.2 考虑大气散射辐射亮度校正的斜程能见度反演思路 |
| 2.3.3 考虑斜程路径散射辐射亮度校正的斜程能见度反演算法 |
| 2.4 激光雷达结合SBDART模式的斜程能见度反演方法的实现过程 |
| 2.4.1 激光雷达大气气溶胶光学参量的反演算法 |
| 2.4.2 激光雷达大气气溶胶微物理和散射特性参量的反演算法 |
| 2.4.3 基于SBDART模式的辐射传输方程的求解算法 |
| 2.4.4 目标物和背景的视亮度对比度的求解算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 大气散射辐射亮度对斜程能见度影响的仿真与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 城市气溶胶模型下目标物和背景视亮度对比度仿真与分析 |
| 3.3 晴天天气条件下目标物和背景的视亮度对比度仿真与分析 |
| 3.4 有云天气条件下目标物和背景的视亮度对比度仿真与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 目标物和背景固有对比的分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 固有对比与反射率 |
| 4.3 反射率对斜程能见度的影响与分析 |
| 4.4 反射率测量原理与测量系统 |
| 4.4.1 反射率测量原理 |
| 4.4.2 反射率测量系统 |
| 4.5 反射率和反射率光谱曲线的测量与分析 |
| 4.5.1 反射率测量与分析 |
| 4.5.2 反射率光谱曲线与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于激光雷达的斜程能见度探测与结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光雷达探测系统与探测性能 |
| 5.3 有云天气条件下的斜程能见度探测与结果分析 |
| 5.4 晴天天气条件下的斜程能见度探测与结果分析 |
| 5.5 雾霾天气条件下的斜程能见度探测与结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 |
（2）激光雷达探测合肥地区昼夜大气气溶胶光学厚度（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 大气气溶胶概述 |
| 1.2.1 气溶胶基本性质 |
| 1.2.2 气溶胶的分类 |
| 1.2.3 气溶胶粒子的谱分布 |
| 1.2.4 气溶胶的气候效应 |
| 1.2.5 气溶胶的光学特性 |
| 1.3 气溶胶观测方法 |
| 1.3.1 地基观测 |
| 1.3.2 卫星遥感 |
| 1.4 气溶胶的研究内容 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 微脉冲激光雷达测量原理及方法 |
| 2.1 散射理论 |
| 2.1.1 瑞利散射 |
| 2.1.2 米散射 |
| 2.1.3 拉曼散射 |
| 2.2 仪器简介 |
| 2.2.1 激光雷达发展进程 |
| 2.2.2 微脉冲激光雷达仪器简介 |
| 2.2.3 研究资料来源 |
| 2.3 激光雷达数据预处理 |
| 2.3.1 几何因子校正 |
| 2.3.2 距离校正 |
| 2.4 激光雷达方程及消光系数反演算法 |
| 2.4.1 Collis法 |
| 2.4.2 Keltt法 |
| 2.4.3 Fernald法 |
| 2.5 能见度 |
| 2.5.1 对比和对比感阈 |
| 2.5.2 对比度传输系数 |
| 2.5.3 气象能见距 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 气溶胶标高的计算及分布特征 |
| 3.1 气溶胶标高的计算方法 |
| 3.2 垂直方向上消光系数的反演 |
| 3.3 气溶胶标高的计算 |
| 3.4 气溶胶标高的昼夜差异 |
| 3.5 相对湿度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 反演整层气溶胶光学厚度及昼夜分布特征 |
| 4.1 水平方向上消光系数的反演 |
| 4.1.1 能见度特征 |
| 4.1.2 近地面消光系数的计算 |
| 4.1.3 激光雷达和能见度仪测得的近地面消光系数对比验证 |
| 4.2 气溶胶光学厚度的计算 |
| 4.3 气溶胶光学厚度昼夜分布特征 |
| 4.4 影响因素分析 |
| 4.4.1 气溶胶光学厚度和风速的关系 |
| 4.4.2 气溶胶光学厚度和能见度的关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 主要工作总结 |
| 5.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（3）激光雷达探测信号的处理和分类方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.3 论文的组织结构 |
| 第二章 多波长激光雷达系统的基本原理 |
| 2.1 多波长激光雷达系统的工作原理及组成 |
| 2.1.1 激光发射子系统 |
| 2.1.2 信号接收子系统 |
| 2.1.3 分光子系统 |
| 2.1.4 信号采集子系统 |
| 2.2 激光雷达方程 |
| 2.3 激光雷达方程的反演理论 |
| 2.3.1 Coliis斜率法 |
| 2.3.2 Klett反演法 |
| 2.3.3 Fernald反演法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 激光雷达探测信号的处理和消噪研究 |
| 3.1 激光雷达探测信号的跳点处理研究 |
| 3.1.1 跳点对数据处理的影响 |
| 3.1.2 跳点的处理方法 |
| 3.2 改进的可变加权卡尔曼滤波消噪算法原理 |
| 3.2.1 经典卡尔曼滤波算法 |
| 3.2.2 经典卡尔曼滤波算法的发散问题 |
| 3.2.3 改进的可变加权卡尔曼滤波算法 |
| 3.2.4 可变加权函数参数的确定 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于多尺度熵的激光雷达数据分类算法 |
| 4.1 熵值基本理论 |
| 4.1.1 信息熵 |
| 4.1.2 近似熵 |
| 4.2 多尺度熵分析方法 |
| 4.3 多尺度熵分类算法软件的实现与数据处理过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验与结论 |
| 5.1 激光雷达探测信号跳点处理算法的结果 |
| 5.1.1 跳点对激光雷达有效探测距离的影响 |
| 5.1.2 跳点对远端边界值选取的影响 |
| 5.2 改进的可变加权卡尔曼滤波算法的消噪结果与分析 |
| 5.2.1 算法的消噪结果 |
| 5.2.2 消噪结果的分析 |
| 5.3 连续观测的实际应用 |
| 5.4 基于多尺度熵的激光雷达探测信号的分类实验结果 |
| 5.4.1 1064nm通道的多尺度熵分析结果 |
| 5.4.2 532nm通道的多尺度熵分析结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（4）激光雷达探测建筑工地气溶胶水平分布（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大气气溶胶研究背景及意义 |
| 1.2 激光雷达探测气溶胶的发展现状及趋势 |
| 1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 微脉冲激光雷达探测系统 |
| 2.1 激光雷达基本探测原理 |
| 2.2 激光雷达的基本结构及性能指标 |
| 2.2.1 激光雷达基本结构 |
| 2.2.2 性能指标 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 参数选择与数据反演 |
| 3.1 激光雷达方程及其解 |
| 3.1.1 klett法 |
| 3.1.2 Fernald法 |
| 3.2 反演方法的比较 |
| 3.2.1 消光系数的边界值确定 |
| 3.2.2 Fernald法气溶胶消光后向散射比的确定 |
| 3.2.3 klett法 k值选择 |
| 3.2.4 两种方法反演的气溶胶消光系数的比较分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 工地气溶胶消光系数反演PM_(10)质量浓度 |
| 4.1 实测PM_(10)质量浓度与消光系数的拟合分析 |
| 4.1.1 PM_(10)质量浓度与消光系数的线性拟合模型 |
| 4.1.2 PM_(10)质量浓度与消光系数的多项式拟合模型 |
| 4.2 消光系数反演PM_(10)质量浓度的误差分析 |
| 4.3 工地PM_(10)质量浓度水平时空变化特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（5）应用于海雾监测的激光雷达的研制和能见度反演算法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 能见度概述 |
| 1.1.1 能见度的定义 |
| 1.1.2 能见度探测的意义 |
| 1.1.3 能见度探测的方法 |
| 1.2 激光雷达概述 |
| 1.3 能见度激光雷达的研究进展 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 能见度激光雷达系统研制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 散射理论 |
| 2.2.1 瑞利散射 |
| 2.2.2 米散射 |
| 2.3 激光雷达基本理论 |
| 2.3.1 工作原理 |
| 2.3.2 基本方程 |
| 2.4 系统模拟 |
| 2.5 参数优化 |
| 2.6 系统设计 |
| 2.6.1 发射系统设计 |
| 2.6.2 接收系统设计 |
| 2.6.3 数据采集与控制处理系统 |
| 2.6.4 结构优化与扫描平台 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 能见度激光雷达校准 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 死时间校准 |
| 3.3 零点校准 |
| 3.4 重叠因子校准 |
| 3.5 暗噪声测试 |
| 3.6 对称性测试 |
| 3.7 线性度测试 |
| 3.8 瑞利散射信号拟合测试 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 激光雷达能见度反演算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统水平能见度反演算法 |
| 4.2.1 Collis方法 |
| 4.2.2 Klett方法 |
| 4.2.3 Fernald方法 |
| 4.3 一种新的高精度水平能见度反演算法 |
| 4.3.1 公式推导 |
| 4.3.2 模拟分析 |
| 4.3.3 对比实验 |
| 4.3.4 误差分析 |
| 4.3.5 特殊案例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 能见度激光雷达用于能见度及海雾监测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 上海横沙岛外场试验 |
| 5.2.1 试验环境与设备介绍 |
| 5.2.2 对比实验 |
| 5.2.3 特殊天气分析 |
| 5.2.4 海雾监测分析 |
| 5.3 琼州海峡外场试验 |
| 5.3.1 试验环境与设备介绍 |
| 5.3.2 对比实验 |
| 5.3.3 特殊天气分析 |
| 5.3.4 海雾监测分析 |
| 5.4 舟山群岛外场试验 |
| 5.4.1 试验环境与设备介绍 |
| 5.4.2 对比实验 |
| 5.4.3 特殊天气分析 |
| 5.4.4 海雾监测分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结与创新点 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）气溶胶和水云宏微观参数的激光与微波联合遥感反演（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 大气气溶胶及其源和汇 |
| 1.2 水云的特征 |
| 1.3 大气气溶胶的气候效应 |
| 1.4 激光遥感大气气溶胶参数 |
| 1.5 激光、微波联合遥感水云的宏、微观参数 |
| 1.6 研究目的、意义和目前的研究现状 |
| 1.7 论文的创新性和主要内容 |
| 第2章 实验遥感探测设备介绍 |
| 2.1 多波长拉曼偏振激光雷达系统 |
| 2.2 多波长水汽气溶胶激光雷达系统 |
| 2.3 毫米波雷达系统 |
| 第3章 气溶胶光学和微物理参数的反演 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 激光雷达数据预处理 |
| 3.3 气溶胶光学参数的反演 |
| 3.3.1 Mie散射技术反演气溶胶光学参数的方法 |
| 3.3.2 Raman-Mie散射技术反演气溶胶光学参数的方法 |
| 3.3.3 退偏振比的计算方法 |
| 3.3.4 利用实验观测数据反演气溶胶的光学参数 |
| 3.4 气溶胶微物理参数的反演 |
| 3.4.1 气溶胶的谱分布模型 |
| 3.4.2 利用Mie散射理论构建正演模型 |
| 3.4.3 气溶胶谱分布反演方法 |
| 3.4.4 谱分布理论模拟研究 |
| 3.4.5 实验反演结果和机载观测结果的对比 |
| 3.5 本章总结 |
| 第4章 云宏微观参数的反演 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 毫米波雷达数据预处理 |
| 4.3 云宏观参数的反演 |
| 4.4 水云相态的识别方法 |
| 4.5 激光、微波联合反演云微物理参数的方法 |
| 4.6 本章总结 |
| 第5章 大气气溶胶与水云相互作用的星载观测 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 星载观测与数据介绍 |
| 5.3 东亚地区气溶胶与水云的分布特征 |
| 5.4 气溶胶光学厚度与水云粒子有效半径的关系 |
| 5.5 本章总结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 论文的创新性 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩写 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）基于激光雷达回波的海洋光学参数反演研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要缩略语中英文索引 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 论文主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容和技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 2 研究区域与数据 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 中国南海 |
| 2.1.2 千岛湖 |
| 2.2 实验数据采集与分析 |
| 2.2.1 激光雷达数据采集 |
| 2.2.2 船载实测数据采集 |
| 3 激光在大气和海水中的传输特性 |
| 3.1 激光在大气中的传输特性 |
| 3.1.1 大气的吸收 |
| 3.1.2 大气的散射 |
| 3.1.3 大气湍流 |
| 3.2 激光在大气-海水界面的传输特性 |
| 3.2.1 激光在静止海面的传输 |
| 3.2.2 激光在粗糙海面的传输 |
| 3.3 激光在海水中的传输特性 |
| 3.3.1 海水的光学参数 |
| 3.3.2 激光在海水中的衰减特性 |
| 3.3.3 激光在海水中的吸收特性 |
| 3.3.4 激光在海水中的散射特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 机载激光雷达系统的蒙特卡罗模拟 |
| 4.1 蒙特卡罗方法概述 |
| 4.2 机载激光雷达回波信号的蒙特卡罗模拟实验 |
| 4.2.1 理论与模型 |
| 4.2.2 影响因子分析 |
| 4.2.3 仿真结果与验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 机载海洋激光雷达探测海水光学参数 |
| 5.1 机载海洋激光雷达工作原理 |
| 5.2 机载激光雷达数据预处理 |
| 5.2.1 背景噪声去除 |
| 5.2.2 距离校正 |
| 5.2.3 几何因子校正 |
| 5.2.4 激光雷达常数确定 |
| 5.3 水体衰减系数传统反演算法 |
| 5.3.1 Collis法 |
| 5.3.2 Klett法 |
| 5.3.3 Fernald法 |
| 5.4 基于生物光学模型的机载激光雷达反演算法 |
| 5.4.1 基于生物光学模型的机载激光雷达反演算法 |
| 5.4.2 反演算法验证 |
| 5.4.3 南海蜈支洲岛海域光学参数垂直分布特征 |
| 5.4.4 反演参数的选取及其影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 机载海洋激光雷达探测海洋次表层 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 海洋次表层叶绿素最大值层的特征因子及影响因素 |
| 6.2.1 SCML的特征因子 |
| 6.2.2 SCML特征因子的影响因素 |
| 6.3 激光雷达探测次表层方法 |
| 6.4 南海三亚湾次表层探测试验 |
| 6.4.1 南海三亚湾次表层空间分布特征 |
| 6.4.2 南海三亚湾次表层反演结果与船载实测结果对比分析 |
| 6.4.3 南海三亚湾次表层季节变化及驱动力分析 |
| 6.5 千岛湖次表层探测试验 |
| 6.5.1 SCML的获取步骤和结果验证 |
| 6.5.2 千岛湖SCML垂直剖面分布 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间所取得的科研成果 |
（8）激光雷达能见度仪的优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容及论文结构 |
| 1.3.1 本文研究的主要内容 |
| 1.3.2 本文的框架 |
| 第二章 激光雷达能见度仪的组成结构及工作原理 |
| 2.1 激光雷达能见度仪的测量原理 |
| 2.1.1 激光雷达探测大气能见度的基础理论 |
| 2.1.2 激光雷达大气能见度测量原理 |
| 2.2 激光雷达能见度仪的构成及功能 |
| 2.2.1 激光发射部分 |
| 2.2.2 光学接收部分 |
| 2.2.3 光电探测器 |
| 2.2.4 数据采集单元 |
| 2.2.5 控制及数据处理单元 |
| 2.2.6 门控电路 |
| 2.2.7 收发同步校准 |
| 2.3 能见度的基本方程 |
| 2.3.1 Koschmieder定律 |
| 2.3.2 Bouguer-lambert定律 |
| 2.4 激光雷达能见度仪的回波信号处理 |
| 2.4.1 激光雷达方程 |
| 2.4.2 激光雷达回波信号噪声分析及校准 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 激光雷达能见度仪光学系统的优化 |
| 3.1 激光雷达能见度仪离轴系统的研究 |
| 3.1.1 发射望远镜 |
| 3.1.2 接收望远镜 |
| 3.2 离轴系统几何重叠因子的研究 |
| 3.2.1 影响几何重叠因子的主要因素研究 |
| 3.2.3 基于ZEMAX仿真的光学系统优化 |
| 3.2.4 实验法验证几何重叠因子仿真结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 激光雷达探测能见度的研究 |
| 4.1 激光雷达方程大气消光系数的求解 |
| 4.1.1 Collis斜率法 |
| 4.1.2 Klett法 |
| 4.1.3 Fernald法 |
| 4.2 消光系数边界值的修正 |
| 4.3 联合探测的能见度反演研究 |
| 4.4 颗粒物质量浓度的探测研究 |
| 4.4.1 颗粒物质量浓度的影响因子分析 |
| 4.4.2 探测系统及原理 |
| 4.4.3 反演方法研究 |
| 4.4.4 探测结果与分析研究 |
| 4.4.5 PM_(2.5)质量浓度廓线的反演 |
| 4.4.6 HYSPLIT后向轨迹分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间所发表论文 |
（9）结合多次散射偏振激光雷达对水云参数的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 多次散射的理论研究 |
| 2.1 散射与多次散射 |
| 2.2 Monte Carlo方法及模拟结果分析 |
| 2.2.1 Monte Carlo方法 |
| 2.2.2 仿真结果分析 |
| 2.3 激光雷达方程 |
| 2.3.1 多次散射激光雷达方程 |
| 2.3.2 云底与云顶高度的检测 |
| 2.3.3 激光雷达方程的求解 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多次散射偏振激光雷达系统介绍 |
| 3.1 多次散射偏振激光雷达系统结构 |
| 3.2 多次散射偏振激光雷达主要参数 |
| 3.3 多次散射偏振激光雷达工作流程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多次散射偏振激光雷达系统定标 |
| 4.1 几何重叠因子订正 |
| 4.2 偏振通道标定订正 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 水云多次散射信号的反演与分析 |
| 5.1 数据来源 |
| 5.2 液态水云微物理特性的反演 |
| 5.2.1 2017年5月24日观测个例 |
| 5.2.2 对比与验证 |
| 5.2.3 2019年10月14日观测个例 |
| 5.3 水云光学特性的反演 |
| 5.3.1 消光系数与视场角的关系 |
| 5.3.2 消光系数与多次散射因子的关系 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 论文特色与创新 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（10）激光雷达与太阳光度计精细反演气溶胶光学及微物理特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 大气气溶胶光学及微物理特性研究进展 |
| 1.2.1 多波长激光雷达 |
| 1.2.2 太阳光度计 |
| 1.2.3 激光雷达与太阳光度计联合分析 |
| 1.3 多波长米散射激光雷达反演技术研究进展 |
| 1.4 气溶胶粒径谱反演算法研究进展 |
| 1.5 论文主要内容 |
| 2 反演气溶胶光学及微物理特性理论基础 |
| 2.1 气溶胶光学及微物理特性 |
| 2.1.1 气溶胶粒径谱分布 |
| 2.1.2 波长指数 |
| 2.2 米散射理论 |
| 2.3 太阳光度计数据反演技术 |
| 2.4 多波长米散射激光雷达反演技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于太阳光度计的粒径谱反演算法研究 |
| 3.1 仪器描述 |
| 3.2 用于粒径谱分布反演的波段选择 |
| 3.3 消光+先验值反演大气气溶胶粒径谱 |
| 3.3.1 正则化反演算法 |
| 3.3.2 粗模态粒径谱的反演 |
| 3.4 双峰对数正态谱分布仿真与验证 |
| 3.4.1 参数选择 |
| 3.4.2 仿真结果 |
| 3.5 地面粒子谱仪实测数据验证 |
| 3.5.1 晴天实测谱验证 |
| 3.5.2 雾霾天实测谱验证 |
| 3.5.3 雨天(雨后)实测谱验证 |
| 3.6 算法抗噪性计算与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 激光雷达与太阳光度计反演气溶胶光学及微物理特性 |
| 4.1 基于太阳光度计数据的粒径谱反演与雷达比分析 |
| 4.1.1 典型天气过程中粒径谱的分布与雷达比变化 |
| 4.1.2 雷达比与波长指数关系分析 |
| 4.1.3 雷达比季节变化特征分析 |
| 4.1.4 雷达比频率变化分析 |
| 4.2 多波长米散射激光雷达边界值算法 |
| 4.2.1 常用的边界值算法验证 |
| 4.2.2 边界值算法描述 |
| 4.2.3 多波长米散射激光雷达边界值算法仿真分析 |
| 4.3 激光雷达与太阳光度计联合反演与分析实例1 |
| 4.3.1 联合反演与验证 |
| 4.3.2 垂直高度内微物理参量反演与分析 |
| 4.3.3 整层与分层气溶胶谱分布对比 |
| 4.4 激光雷达与太阳光度计联合反演与分析实例2 |
| 4.4.1 联合反演与验证 |
| 4.4.2 垂直高度内微物理参量反演与分析 |
| 4.4.3 整层与分层气溶胶谱分布对比 |
| 4.5 本章总结 |
| 5 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
四、最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号估算消光系数边界值（论文参考文献）
- [1]基于激光雷达的斜程能见度反演方法与实验研究[D]. 贾立松. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]激光雷达探测合肥地区昼夜大气气溶胶光学厚度[D]. 汪惜今. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [3]激光雷达探测信号的处理和分类方法的研究[D]. 张海伦. 北方民族大学, 2021(08)
- [4]激光雷达探测建筑工地气溶胶水平分布[D]. 苏红超. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [5]应用于海雾监测的激光雷达的研制和能见度反演算法的研究[D]. 冼锦洪. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [6]气溶胶和水云宏微观参数的激光与微波联合遥感反演[D]. 徐继伟. 中国科学技术大学, 2020
- [7]基于激光雷达回波的海洋光学参数反演研究[D]. 刘航. 浙江大学, 2020(01)
- [8]激光雷达能见度仪的优化设计[D]. 李永东. 中国民航大学, 2020(01)
- [9]结合多次散射偏振激光雷达对水云参数的研究[D]. 谢佳明. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [10]激光雷达与太阳光度计精细反演气溶胶光学及微物理特性研究[D]. 赵静. 西安理工大学, 2019(08)