[发明专利]一种激光雷达低层消光系数廓线校正方法

权利要求书

1.一种激光雷达低层消光系数廓线校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、同时采用多轴差分吸收光谱仪与激光雷达分别测量出大气低层的气溶胶消光系数数据；

步骤2、分别对多轴差分吸收光谱仪与激光雷达所测量的气溶胶消光系数数据进行计算得到多轴差分吸收光谱仪测量的消光系数廓线数据、激光雷达测量的消光系数廓线数据；

步骤3、对多轴差分吸收光谱仪测量的消光系数廓线数据进行处理后作为多轴差分吸收光谱仪测量的大气消光系数廓线数据，对步骤2中得到的激光雷达测量的消光系数廓线数据进行校正，得到校正后的激光雷达低层消光系数廓线；

步骤3的具体步骤如下：

步骤3.1、采集激光雷达的回波功率信号P(R)，当信号P(R)为峰值时对应的激光雷达探测高度为r₀，以r₀高度作为处理消光系数廓线数据的临界高度；

步骤3.2、对于r₀高度以上的多轴差分吸收光谱仪与激光雷达所测得的消光系数廓线数据进行匹配检验，用以下公式计算：

|σ₁(r_i)-σ₂(r_i)|≤ε

式中，σ₁(r_i)为激光雷达在高度r_i所测量的气溶胶消光系数廓线数据，σ₂(r_i)为多轴差分光谱仪在高度r_i所测量的气溶胶消光系数廓线数据，ε取值足够满足消光匹配条件，高度r_i高度r₀；

步骤3.3、对于r₀高度以下的高度范围，将激光雷达空间分辨率Δr的高度分为多个区间，采用对多轴差分吸收光谱仪测得的相邻的多个区间的消光系数廓线数据取平均的方法，得到多轴差分吸收光谱仪测量处理后的消光系数廓线数据，作为多轴差分吸收光谱仪测量的大气消光系数廓线数据；

步骤3.4、将多轴差分吸收光谱仪测量的大气消光系数廓线数据来近似代替激光雷达空间分辨率Δr内的一个消光系数廓线数据，从而将激光雷达测量的消光系数廓线数据进行校正，得到激光雷达低层消光系数廓线。

2.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，步骤2中的激光雷达测量的消光系数廓线数据的计算方法为基于激光雷达测量出的大气低层的气溶胶消光系数数据，利用Fernald算法反演激光雷达所测得的气溶胶消光系数廓线数据，拟合出激光雷达测量的消光系数廓线数据。

3.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，步骤2中的多轴差分吸收光谱仪测量的消光系数廓线数据的计算方法为基于多轴差分吸收光谱仪测量出的大气低层的气溶胶消光系数数据，利用最优估算方法与在大气辐射传输模式下，插值拟合得到多轴差分吸收光谱仪测量的消光系数廓线数据。