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

量子电子学报 , 2004, 21(6): 879-883. doi: 10.3969/j.issn.1007-5461.2004.06.033

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

贺应红 ^1, , 郑玉臣 ^2, , 程娟 ^3, , 左浩毅 ^4, , 杨经国 ^5,

1.四川大学物理系,四川,成都,610064

2.香港城市大学物理及材料科学系

3.四川大学物理系,四川,成都,610064

4.四川大学物理系,四川,成都,610064

5.四川大学物理系,四川,成都,610064

基金项目: 国家自然科学基金(60078020) 国防重点实验室基金(00JS75.3.1.JW1906)

关键词：大气光学 , 激光雷达 , 消光系数边界值 , 大气消光系数 , 最小二乘法拟合

Estimation of extinction efficient boundary value with least-square fitting for lidar return signal

报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号,计算消光系数边界值的算法.对于无云层天气条件,利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值,在有云层天气下,先将激光雷达信号在大气中的传输光路分解为云层区和非云层区,忽略回波信号中的云层信息,并假设在非云层区大气近似均匀,利用最小二乘法拟合获得大气消光系数边界值.最后利用消光系数边界值求解激光雷达方程,反演获得大气消光系数.实际计算证明,用此算法可获得与实际更为接近的大气消光系数反演结果.

参考文献

[1]	Collis R T H, Russell P B. Lidar measurement of particles and gases by elastic backscattering and differential absorption. in Laser Monitoring of the Atmosphere [M]. Hinkley E D, ed. Spring-verlag, 1976. 71-102.
[2]	Klett J D. Stable analytical inversion solution for processing lidar returns [J]. Appl. Opt., 1981, 20: 211-220.
[3]	Ferguson J A, Stephens D H. Algorithm for inverting lidar returns [J]. Appl. Opt., 1983, 22: 3673.
[4]	Collis R T H. Lidar: a new atmosphere probe [J]. Q. J. R. Meteorol. Soc, 1966, 92: 220-230.
[5]	Measure R M. Laser Remote Sensing: Fundamentals and Applications [M]. Krieger, Malabar, 1992. 138-145.
[6]	Klett J D. Estimation of extinction boundary values for lidar inversion [J]. Appl. Opt., 1986, 25: 2462-2464.

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