一种遥感臭氧数据集的生成方法与流程

本发明涉及遥感气象卫星领域，尤其涉及一种遥感臭氧数据集的生成方法。

背景技术：

1、臭氧总量是指整层大气臭氧柱含量，臭氧是一种微量气体，能强烈吸收0.36μm波段以下的太阳紫外辐射，使人体和生态环境免遭过多紫外线伤害，从而保护地球生物圈；同时，臭氧也是影响对流层—平流层大气动力、热力、辐射、化学等过程的重要成分之一。因此，观测和研究臭氧的分布及变化，对人类社会生存与发展极为重要。

2、目前，对大气臭氧的观测主要以卫星探测为主，其在空间覆盖和时间连续上都具有一定的优势。为了避免出现“臭氧层空洞”现象，世界各国通过卫星持续搭载用于探测臭氧变化的仪器，监测研究和分析大气臭氧，以建立长期的臭氧气候数据集，对于进一步认识并研究臭氧变化及成因意义重大。

3、相关现有技术中，通过中国第二代极轨气象卫星风云三号(fy-3a，上午星；fy-3b，下午星)卫星搭载我国自主研制的紫外臭氧总量探测仪(total ozone unit，tou)，探测大气中的臭氧柱总量。通过tou获得臭氧柱总量并通过不同的算法反演，再结合地面仪器的测量进行验证，并进行合并处理，形成臭氧气候数据集，从而为大气臭氧分析提供最直接有效的论据。

4、但是，由于卫星搭载的探测仪器存在噪声干扰，以及，气象卫星运行轨迹等问题，使得探测的臭氧数据存在部分空域数据缺失或者边缘数据值不确定的情况，导致最终形成的臭氧气候数据集具有不均匀性和不稳定性的缺陷，从而影响大气臭氧分析结果的准确性。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种遥感臭氧气候数据集的生成方法，解决现有技术中因探测的臭氧数据存在部分空域数据缺失或者边缘数据值不确定的情况，而导致臭氧气候数据集具有不均匀性和不稳定性的技术问题，实现建立稳定有效的遥感臭氧气候数据集的目的，以提高对大气臭氧分析的准确性。

2、具体通过以下技术方案来实现：

3、一种遥感臭氧数据集的生成方法，包括：

4、获取遥感臭氧观测数据；

5、对所述臭氧观测数据进行反演计算，得到臭氧总量数据；

6、对所述臭氧总量数据进行一致性订正，得到长序列数据；

7、对所述长序列数据进行融合，得到遥感臭氧数据集。

8、本发明相比于现有技术具有的技术效果：本发明通过获取遥感臭氧观测数据；对所述臭氧观测数据进行反演计算，得到臭氧总量数据；对所述臭氧总量数据进行一致性订正，得到长序列数据；对所述长序列数据进行融合，得到遥感臭氧数据集。解决了现有技术中因探测的臭氧数据存在部分空域数据缺失或者边缘数据值不确定的情况，而导致臭氧气候数据集具有不均匀性和不稳定性的技术问题，实现建立稳定有效的遥感臭氧气候数据集的目的，以提高对大气臭氧分析的准确性，为人类应对和研究气候变化提供高质量数据支撑。

技术特征：

1.一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，对所述臭氧观测数据进行反演计算，得到臭氧总量数据，包括：

3.如权利要求2所述的一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，根据遥感观测的太阳辐照度和地球大气的紫外后向散射辐亮度反演所述臭氧观测数据，包括：

4.如权利要求3所述的一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，所述关系n为：

5.如权利要求3所述的一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，所述地表反射对辐亮度的贡献计算式如下：

6.如权利要求3、4或5所述的一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，还包括：

7.如权利要求2所述的一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，对所述臭氧总量数据进行一致性订正，得到长序列数据，具体包括：

8.如权利要求7所述的一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，所述定标系数的变化用一时间函数f(t)表示，而所述辐亮度i(t)可以表示为：

9.如权利要求7所述的一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，还包括：

10.如权利要求1所述的一种遥感臭氧数据集的生成方法，其特征在于，对所述长序列数据进行融合，得到遥感臭氧数据集，包括：

技术总结
本发明涉及遥感气象卫星领域，公开了一种遥感臭氧数据集的生成方法，通过获取遥感臭氧观测数据；对所述臭氧观测数据进行反演计算，得到臭氧总量数据；对所述臭氧总量数据进行一致性订正，得到长序列数据；对所述长序列数据进行融合，得到遥感臭氧数据集。解决了现有技术中因探测的臭氧数据存在部分空域数据缺失或者边缘数据值不确定的情况，而导致臭氧气候数据集具有不均匀性和不稳定性的技术问题，实现建立稳定有效的遥感臭氧气候数据集的目的，以提高对大气臭氧分析的准确性，为人类应对和研究气候变化提供高质量数据支撑。

技术研发人员：张艳,王维和,吴锡,黄安宁,胡金蓉,黄飞虎,杨善敏,唐世浩,李元,周宁芳
受保护的技术使用者：国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13