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龍圖騰網(wǎng)恭喜武漢大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利針對(duì)星載激光雷達(dá)和高光譜儀的大氣CO₂濃度協(xié)同反演方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114114324B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-06發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202111392799.X，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01S17/95；該發(fā)明授權(quán)針對(duì)星載激光雷達(dá)和高光譜儀的大氣CO₂濃度協(xié)同反演方法是由韓舸;蔡孟陽(yáng);魏旭芃;馬昕;龔?fù)O(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2021-11-23向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本針對(duì)星載激光雷達(dá)和高光譜儀的大氣CO₂濃度協(xié)同反演方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明涉及一種針對(duì)星載激光雷達(dá)和高光譜儀的大氣CO2濃度協(xié)調(diào)反演方法。首先利用激光雷達(dá)1064nm回波信號(hào)反演得到氣溶膠大氣廓線(xiàn)，根據(jù)激光雷達(dá)1572nm回波信號(hào)計(jì)算CO2柱加權(quán)濃度，利用sciatran對(duì)大氣輻射進(jìn)行建模，將觀(guān)測(cè)獲取的太陽(yáng)光譜與sciatran模型輸出的模擬值進(jìn)行最小二乘擬合，獲取CO2垂直濃度廓線(xiàn)，然后以垂直廓線(xiàn)為絕對(duì)約束，構(gòu)建損失函數(shù)，通過(guò)先驗(yàn)觀(guān)測(cè)值設(shè)定損失函數(shù)權(quán)重，獲取使損失函數(shù)最小的優(yōu)化解，更新大氣廓線(xiàn)，計(jì)算得到最終的XCO2產(chǎn)品。本發(fā)明將激光雷達(dá)探測(cè)高精度、高可用的優(yōu)勢(shì)和高光譜儀探測(cè)光覆蓋、高分辨的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行融合，得到具備高分辨、高覆蓋、高精度和高可用特征的大氣CO2柱濃度產(chǎn)品。

本發(fā)明授權(quán)針對(duì)星載激光雷達(dá)和高光譜儀的大氣CO₂濃度協(xié)同反演方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種針對(duì)星載激光雷達(dá)和高光譜儀的大氣CO2濃度協(xié)調(diào)反演方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1，利用激光雷達(dá)1064nm激光回波信號(hào)以及Fernald算法實(shí)現(xiàn)大氣氣溶膠廓線(xiàn)反演；步驟2，利用激光雷達(dá)1572nm激光回波信號(hào)進(jìn)行CO2柱加權(quán)濃度反演；步驟3，將步驟1輸出的氣溶膠廓線(xiàn)作為sciatran模型的輸入，然后將觀(guān)測(cè)獲取的太陽(yáng)光譜與sciatran模型輸出的模擬值進(jìn)行最小二乘擬合，獲取CO2濃度廓線(xiàn)；步驟4，將步驟2輸出的CO2柱加權(quán)濃度與步驟3輸出的CO2濃度廓線(xiàn)進(jìn)行比較，當(dāng)差距超過(guò)閾值ε時(shí)，通過(guò)最小化損失函數(shù)求得新的CO2濃度廓線(xiàn)輸入步驟3中sciatran模型進(jìn)行更新，重復(fù)執(zhí)行此過(guò)程直至步驟3輸出的CO2濃度廓線(xiàn)與步驟2輸出的CO2柱加權(quán)濃度差值小于等于閾值ε；損失函數(shù)計(jì)算公式如下： 其中， 式中，權(quán)重值λ是通過(guò)衛(wèi)星以往觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)迭代選出的，XCO2p為大氣廓線(xiàn)，XCO2LIDAR為大氣CO2柱加權(quán)體積比，WFp是權(quán)重函數(shù)，描述了不同壓力處特定大氣分子對(duì)光的吸收能力，IWFp表示權(quán)重函數(shù)的積分，σonp-σoffp表示吸收截面積差，mdryair表示H2O和干空氣的分子質(zhì)量，XH2Op表示H2O在壓強(qiáng)p處的體積比，g為重力加速度，pplane和psurface分別代表大氣層頂部和底部的氣壓。

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