[发明专利]一种大气参数反演方法及装置

权利要求书

1.一种大气参数反演方法，其特征在于包括如下步骤：

获得待反演模拟卫星观测亮温，并对其进行超分辨率重建处理，得到待反演分辨率增强亮温；

利用所述待反演分辨率增强亮温进行反演，得到相应的大气温湿度廓线；

验证当前得到的大气温湿度廓线的精度。

2.如权利要求1所述的大气参数反演方法，其特征在于：

所述待反演模拟卫星观测亮温为某一时刻某一场景下，气象卫星卫星载荷观测的一个或多个频段组合对反演大气温湿度廓线灵敏度高的真实卫星观测亮温。

3.如权利要求1所述的大气参数反演方法，其特征在于：

获得所述待反演模拟卫星观测亮温，包括如下步骤：

获得参考大气温湿度廓线数据集，包括某一时刻某一场景对应的固定分辨率范围内相应频段的所有参考大气温湿度廓线；

根据所述参考大气温湿度廓线数据集，计算地物亮温；

对所述地物亮温进行微波载荷仿真，得到所述待反演模拟卫星观测亮温。

4.如权利要求3所述的大气参数反演方法，其特征在于：

获得所述参考大气温湿度廓线数据集时，从历史气象再分析资料中获得某一时刻某一场景相应频段所述的参考大气温湿度廓线数据集；

当所述历史气象再分析资料中无法获得所述参考大气温湿度廓线数据集时，选取某个时刻的观测资料初始化数值预报模式，预报所需的参考大气温湿度廓线数据集。

5.如权利要求3所述的大气参数反演方法，其特征在于：

将所述参考大气温湿度廓线数据集输入到微波大气辐射传输模型中，计算出某一时刻某一场景对应的固定分辨率范围内，每个参考大气温湿度廓线对应的地物亮温。

6.如权利要求3所述的大气参数反演方法，其特征在于：

对所述地物亮温进行微波载荷仿真时，将所述地物亮温和天线方向图加权积分并加入观测噪声，得到所述待反演模拟卫星观测亮温。

7.如权利要求6所述的大气参数反演方法，其特征在于：

采用移动步长最小二乘法函数、高斯增益函数或贝塞尔函数中任意一种函数计算所述天线方向图。

8.如权利要求1所述的大气参数反演方法，其特征在于：

对所述待反演模拟卫星观测亮温利用Backus-Gilbert算法进行超分辨率重建处理，得到所述待反演分辨率增强亮温，表示为：

上式中，a_i是Backus-Gilbert算法反演的理论加权系数，Ta_i是卫星载荷观测到的第i个观测亮温；N表示第i个观测亮温所在格点位置周围的网格数。

9.如权利要求1所述的大气参数反演方法，其特征在于：

验证当前得到的大气温湿度廓线的精度，包括如下步骤：

将对应于所述待反演分辨率增强亮温的地物亮温和模拟卫星观测亮温采用与所述待反演分辨率增强亮温相同的大气参数反演方法，反演出对应的大气温度廓线，并将所得温湿廓线插值到标准气压分层中，作为大气温湿度廓线估值；

计算所述待反演分辨率增强亮温及对应的地物亮温和模拟卫星观测亮温反演的大气温湿度廓线估值与真实值之间的均方根误差，并进行比较分析，以验证当前得到的大气温湿度廓线的精度。

10.一种大气参数反演装置，包括处理器和存储器，所述处理器读取所述存储器中的计算机程序或指令，用于执行以下操作：

获得待反演模拟卫星观测亮温，并对其进行超分辨率重建处理，得到待反演分辨率增强亮温；

利用所述待反演分辨率增强亮温进行反演，得到相应的大气温湿度廓线；

验证当前得到的大气温湿度廓线的精度。