K波段微波高光谱辐射计的晴空定标方法

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1、2014年4月北京航空航天大学学报April2014第40卷第4期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．40No．4K波段微波高光谱辐射计的晴空定标方法谢衍陈敬熊苗俊刚(北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191)摘要：K波段微波高光谱辐射计应用于大气探测方向，能够减少地表至对流层内的大气廓线误差和提高廓线的垂直分辨率．针对平均辐射温度在宽大气频谱和不同天空仰角下存在浮动的问题，结合所统计的北京地区往年廓线数据和晴空条件下的Liebe大气吸收模型(1993)，

2、提出了一种微波高光谱下改进的晴空定标方法．相比于传统的晴空定标方法，该方法利用先验的气象数据对定标过程进行优化计算，有利于提高平均辐射温度的预测精度．误差分析结果表明当K波段微波高光谱辐射计采用改进的晴空定标方法时，能够有效减少平均辐射温度对其定标误差的影响．关键词：微波测量；辐射计；水汽；定标；遥感中图分类号：TP732．1文献标识码：A文章编号：1001-5965(2014)04-0507—05TippingcalibrationmethodforK—bandhyperspectralmicrowaveradiometerXieYanChe

3、nJingxiongMiaoJungang(SchoolofElectronicandInformationEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：TheKbandgroundbasedhyperspectralmicrowaveradiometercanbeappliedintheatmos—phericsoundingfield，anditcanimprovetheprofileerrorandthevert

4、icalresolutionofthemoistureprofilingfromEarth’Ssurfacetotheatmospherictroposphere．Forthepurposeofreducingthefluctuationsoftheatmos—phericmeanradianttemperatureindifferentfrequenciesanddifferentelevationangles，animprovedtippingcalibrationmethodwasproposedunderhyperspectralmic

5、rowaveconditionbasedonatmosphericprofilesofBei—jinginpreviousyearsandLiebemillimeterpropagationmodel(MPM)(1993)．Comparedwiththetraditionaltippingcalibration，theproposedtippingcalibrationmethodcanimprovethepredictionaccuracyoftheatmos—phericmeanradianttemperaturebasedonthepri

6、orimeteorologicaldatainthecurrentarea．Analysisresultsshowthattheimpactoftheatmosphericmeanradianttemperatureoncalibrationerrorscanbeeffectivelyre—ducedwiththeimprovedtippingcalibrationmethodfortheK·-bandground··basedhyperspectralmicrowaveradi·-ometer．Keywords：microwavemeasur

7、ements；radiometers；watervapor；calibration；remotesensing高光谱遥感技术在红外波段的应用已经发展了数十年，并已经能够实现大气红外光谱内数千个频谱通道的连续采样¨o．例如2006年成功发射的干涉式红外大气探测仪(IASA，InfraredAtmos．phericSoundingInterferometer)，在红外波段拥有8461个频谱通道‘2o．红外高光谱技术在大气遥感方向的应用主要包括改善短期天气预报中的关键气象参数，例如水汽廓线、温度廓线等"1．微波波段现已能够划分大量频谱通道，使高光谱遥

8、感技术在微波波段也能得以实现．在过去的几年中，已经提出了红外高光谱和微波辐射计结合的初步研究，用于提高大气廓线精度¨1．直收稿日期：2013-06-0