导读:本文包含了一维变分论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Metop-A,IASI,温湿廓线,一维变分,反演
一维变分论文文献综述
官元红,任杰,鲍艳松,陆其峰,刘辉[1]（2019）在《基于一维变分算法的红外高光谱(IASI)卫星遥感大气温湿廓线研究》一文中研究指出大气温湿度廓线是大气重要参数,在数值天气预报及天气预警中具有重要的应用价值。为获得高精度的大气温度与水汽混合比廓线数据,研究了基于Metop-A/IASI红外高光谱资料的大气温度与水汽混合比廓线变分反演方法。利用IASI高光谱传感器温度和水汽探测通道资料,结合CRTM模式和WRF模式预报技术,使用一维变分方法,研究了卫星资料质量控制、背景误差协方差本地化、观测误差协方差计算等方法,构建了大气温度及水汽混合比廓线变分反演系统,并在北京、青岛、沈阳3个地区开展了反演试验。以探空为标准的反演结果对比显示,使用WRF模式预报值作为背景场,温度的平均误差绝对值小于0.6 K,均方根误差为0.89 K;水汽混合比的平均误差绝对值小于0.021 g/kg,均方根误差为0.02 g/kg。试验结果表明:基于一维变分方法,可以利用Metop-A/IASI红外高光谱资料进行大气温度与水汽混合比廓线高精度探测。(本文来源于《大气科学学报》期刊2019年04期）
任杰[2]（2018）在《基于一维变分算法的卫星遥感反演大气温湿度廓线研究》一文中研究指出大气温度廓线和湿度廓线是大气的重要参数,在数值天气预报及天气预警中具有重要的应用价值。卫星上搭载高光谱红外传感器具有覆盖广、连续观测、时空分辨率高等优点,因此使用卫星资料进行大气温湿度廓线的反演研究对于促进卫星资料的处理和应用具有一定意义。为获得高精度的大气温度与水汽混合比廓线数据,本文研究了基于Metop-A/IASI(Infrared Atmospheric Sounding Interferometer)红外高光谱资料的大气温度与水汽混合比廓线变分反演方法。利用IASI高光谱红外传感器温度和水汽探测通道资料,结合CRTM(Community Radiation Transfer Model)模式和 WRF(The Weather Research and Forecast)模式预报技术,使用一维变分方法,研究了卫星资料质量控制、背景误差协方差本地化、观测误差协方差计算等方法,构建了大气温度及水汽混合比廓线变分反演系统,并在北京、青岛、沈阳叁个地区开展了反演试验。本文主要研究成果及结论:(1)在观测误差协方差计算过程中,分别使用偏差订正前和订正后的卫星观测资料进行温度及水汽混合比反演的建模试验和检验试验,并对试验结果进行比较。以探空为标准的反演结果对比试验显示,使用WRF模式预报值作为背景场,不论是建模试验还是检验试验,进行偏差订正后的温度及水汽混合比廓线反演试验的误差及均方根误差(RMSE)都比订正前的结果有所改进。(2)对于卫星仪器的通道选择进行了试验研究,以通道的雅克比为参考依据,对第一部分中的温度以及水汽混合比检验试验通道进行改进,反演得到的温度和水汽混合比廓线的平均误差及均方根误差均有所减小。(3)使用目前业务上较为常用NMC方法,计算了背景误差协方差,并与第一、第二部分试验所使用的基于统计方法的背景误差协方差进行检验试验并进行比较,结果显示,使用本研究的统计方法,对于小尺度的温度及水汽混合比反演试验来说,效果略优于NMC方法。以上试验结果均表明:基于一维变分方法,可以利用Metop-A/IASI红外高光谱资料进行大气温度与水汽混合比廓线高精度探测。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2018-06-01）
谢衍新,吴小成,胡雄[3]（2018）在《利用一维变分同化方法从地基GPS相位延迟中获取大气折射率》一文中研究指出GPS信号相位延迟中包含很多大气信息,通过一定的方法可以从中获取有价值的大气参数。基于地基GPS相位延迟数据,提出了一种结合经验模式的一维变分同化获取大气折射率的方法。利用GPS相位延迟模拟数据进行同化试验,讨论了背景误差的设置对同化结果的影响,采用实测个例对该方法进行了验证。结果表明,该一维变分同化方法可行,并可获取高精度的0～60 km大气折射率。低层大气背景误差设置的准确程度会对整个高度范围内的同化效果产生影响。首次将同化获取的大气折射率应用于无线电波折射修正,取得了很好的修正效果,修正精度可达1 mm量级。(本文来源于《武汉大学学报(信息科学版)》期刊2018年07期）
熊诗伟[4]（2016）在《地基微波辐射计的一维变分反演算法研究》一文中研究指出大气状态廓线是人类用以研究预测气象的重要参数,在过去的时间里,大气状态的获得往往来自一天发射两次的无线探空气球。由于探空气球不可回收、成本较高、探空扩线不垂直等缺点,人类逐渐由直接探空转向遥感观测,而地基微波辐射计系统作为一种大气遥感观测的重要途径,越来越多的机构在研发使用地基微波辐射计系统,用以观测大气状态。地基微波辐射计系统通过在地面观测大气向下辐射亮温,将观测亮温输入反演模型中,进而求得大气状态的反演分析结果。本文重点介绍地基微波辐射计的一维变分反演算法,并验证其反演性能。本文以大气辐射传输理论为基础,先介绍大气衰减模型,仿真出微波波段大气辐射主要成分的吸收系数,得出辐射计频段选择的依据,然后介绍大气向下传输方程,阐述其物理含义,从而引申出大气分层,将辐射传输正向模型离散化,使积分方程组变成多元一次方程组,将反演问题归结为方程组的解法。接着本文介绍了几种地基微波辐射计的反演算法,以线性回归和神经网络为主,并包括正则化法、光滑化法、贝叶斯最大概率法和迭代法,给出各反演算法的数学公式。本文重点介绍一维变分反演算法的理论原理和实验结果分析,以资料同化方法为基础,引出一维变分算法,详细阐述一维变分的数学原理,并对一维变分中背景误差和观测误差、雅可比矩阵、共轭梯度法的意义与求法作出说明。最后给出反演实验中仿真数据分析与仿真结果对比。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
王肖伟,项杰[5]（2015）在《GNSS无线电掩星折射率数据的一维变分同化》一文中研究指出近年来全球导航卫星无线电掩星技术(GNSS RO)提供了探测地球大气的新途径。从LEO卫星接收到的掩星数据可以反演地球大气的压强、温度、湿度等剖面;它们对气象和大气科学研究具有潜在价值。掩星数据资料的同化技术可以有效地改进这些气象参数的剖面,从而改进目前的数值天气预报模式。本文采用折射率一维变分同化反演技术,来反演大气水汽和温度、气压剖面,并用掩星观测附近的探空资料来验证COSMIC掩星资料变分同化的结果。(本文来源于《第32届中国气象学会年会S18 气象卫星遥感新资料——新方法——新应用》期刊2015-10-14）
袁驷,刘泽洲,邢沁妍[6]（2015）在《一维变分不等式问题的自适应有限元分析新探》一文中研究指出结构工程中的弹性薄膜接触和杆件弹塑性扭转等问题是典型的变分不等式问题,对其高效精确求解,特别是满足给定精度要求下的自适应求解,是挑战性课题。该文作者新近成功实现了一维变分不等式问题的自适应有限元分析,该文对此进展作一报道。对于变分不等式的有限元求解,该文提出区域二分法和C检验技术,极大提升了松弛迭代的收敛速度,一般4次~5次线性解即可得到收敛的有限元解答,进而采用作者提出的EEP(单元能量投影)超收敛公式计算超收敛解答,用其检验误差并指导网格细分,逐步得到堪称为数值精确解的解答,亦即得到按照最大模度量逐点满足精度要求的解答。该文给出的数值算例表明所提出的算法具有高效、可靠、精确的优良特性。(本文来源于《工程力学》期刊2015年07期）
袁驷,刘泽洲,邢沁妍[7]（2014）在《一维变分不等式问题的自适应有限元分析新探》一文中研究指出结构工程中的弹性薄膜接触和杆件弹塑性扭转等问题是典型的变分不等式问题,对其高效精确求解,特别是满足给定精度要求下的自适应求解,是挑战性课题。本文作者新近成功实现了一维变分不等式问题的自适应有限元分析,本文对此进展作一报道。对于变分不等式的有限元求解,本文提出区域二分法和C检验技术,极大提升了松弛迭代的收敛速度,一般4-5次线性解即可得到收敛的有限元解答,进而采用作者提出的EEP(单元能量投影)超收敛公式计算超收敛解答,用其检验误差并指导网格细分,逐步得到堪称为数值精确解的解答,亦即得到按照最大模度量逐点满足精度要求的解答。文中给出的数值算例表明所提出的算法具有高效、可靠、精确的优良特性。(本文来源于《第23届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）》期刊2014-10-10）
王云,王振会,李青,朱雅毓[8]（2014）在《基于一维变分算法的地基微波辐射计遥感大气温湿廓线研究》一文中研究指出为研究地基微波辐射计遥感温、湿度廓线的一维变分算法的反演能力,用北京地区2010—2011年00和12时(世界时)的多通道地基微波辐射计亮温资料进行试验。首先,利用同时次的地面观测资料、红外亮温(由地基微波辐射计自带红外传感器测得)及探空观测数据,给出提取无云样本的方案,得到432个无云样本;再以辐射传输模式计算得到的模拟亮温为参考,对无云条件下的观测亮温进行质量控制;然后利用探空数据进行模拟试验,结果发现,一维变分算法对3 km以下的温度廓线有较大调整。使反演结果更加接近探空,而对湿度廓线在0—10 km都有不同程度的优化;最后利用一维变分算法对地基微波辐射计观测亮温进行大气温湿廓线反演,将结果与探空对比可以看出,温度廓线的均方根误差小于2.9 K,绝对湿度的均方根误差小于0.47 g/m~3;进一步与地基微波辐射计自带神经网络的反演结果比较表明,一维变分的反演结果更接近实际大气。(本文来源于《气象学报》期刊2014年03期）
刘永亮[9]（2013）在《一维变分反演技术在云水污染卫星微波观测资料同化中的应用研究》一文中研究指出卫星遥感观测是资料同化的主要数据来源,可以弥补常规观测资料在海洋、高原等区域的空白,而带有云水信息的卫星观测更是其中的重点。但是由于在变分系统中还不能足够准确地表示湿物理参数化过程和多元粒子散射过程,往往在质量控制环节就将带云水信息的数据删掉。目前主流的变分同化系统,如集合同化和四维变分同化,也主要针对晴空观测。对于微波云水污染卫星观测资料同化还处于起步阶段。1D+4D-Var同化系统和全天候同化系统是针对云水污染卫星观测资料近几年提出的同化系统,前者首先采用一维变分反演出云水区的总柱水汽量,再将其作为伪观测数据用于四维变分系统中进行同化。但是晴空与云水污染条件下的卫星微波资料处理手段不够统一,所采用的观测算子也不相同。全天候数据同化系统针对其不足进行了改进,可以通过四维变分系统直接同化晴空与云水污染的卫星微波成像仪亮温观测资料,改善了湿度与云水的反演,提高了云水区域的数值预报准确性。本文主要针对1D+4D-Var同化系统中1D-Var反演部分开展研究,通过在一维变分目标函数中添加过饱和弱约束惩罚项,并在水汽背景场生成过程中加入过饱和检测机制,建立一维变分反演系统。针对SSM/I微波卫星图像仪进行辐射传输系统文件及相关参数配置,并在背景场生成过程中加入非线性约束因子。通过对比实验证明,非线性约束因子能够有效地削弱目标函数观测项带来的非线性影响,添加过饱和约束过程能够使反演比湿廓线更接近真实廓线。在云水污染条件下的反演实验中,利用云强制约束过程,使得一维变分反演液态水路径能够一直保持大于零。对比晴空条件下一维变分反演实验,云强制约束下液态水路径的反演系统偏差可以近似忽略,并且在云水污染条件下的反演效果更明显。同时利用真实液态水路径与反演液态水路径计算得到的反演偏差分布图,验证了液态水路径与模拟亮温的敏感性关系。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2013-11-01）
毕研盟,廖蜜,张鹏,马刚[10]（2013）在《应用一维变分法反演GPS掩星大气温湿廓线》一文中研究指出GPS掩星观测的折射率是大气温度、湿度状态的函数,应用一维变分方法(1DVAR)可以从折射率资料中同时反演出大气温、湿度廓线,利用COSMIC 2011年中国区域掩星观测数据对这一方法进行了测试,背景场采用ECMWF大气廓线,反演结果与相匹配的探空观测有较好一致性.重点研究了一维变分反演方法中非理想气体效应(non-ideal effect)对温度、湿度反演误差的影响,不同月份的比较结果表明,非理想气体效应对掩星反演大气廓线是一种系统性影响,考虑这一效应可对温度反演改进0.1K的偏差(bias),对比湿可改进约0.5%偏差.掩星资料作为数值天气预报资料同化中少数无需偏差改正的卫星遥感资料,非理想气体效应改正是无疑是非常重要的,此外,考虑这一效应对掩星资料的气候应用也有重要价值.(本文来源于《物理学报》期刊2013年15期）
一维变分论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
大气温度廓线和湿度廓线是大气的重要参数,在数值天气预报及天气预警中具有重要的应用价值。卫星上搭载高光谱红外传感器具有覆盖广、连续观测、时空分辨率高等优点,因此使用卫星资料进行大气温湿度廓线的反演研究对于促进卫星资料的处理和应用具有一定意义。为获得高精度的大气温度与水汽混合比廓线数据,本文研究了基于Metop-A/IASI(Infrared Atmospheric Sounding Interferometer)红外高光谱资料的大气温度与水汽混合比廓线变分反演方法。利用IASI高光谱红外传感器温度和水汽探测通道资料,结合CRTM(Community Radiation Transfer Model)模式和 WRF(The Weather Research and Forecast)模式预报技术,使用一维变分方法,研究了卫星资料质量控制、背景误差协方差本地化、观测误差协方差计算等方法,构建了大气温度及水汽混合比廓线变分反演系统,并在北京、青岛、沈阳叁个地区开展了反演试验。本文主要研究成果及结论:(1)在观测误差协方差计算过程中,分别使用偏差订正前和订正后的卫星观测资料进行温度及水汽混合比反演的建模试验和检验试验,并对试验结果进行比较。以探空为标准的反演结果对比试验显示,使用WRF模式预报值作为背景场,不论是建模试验还是检验试验,进行偏差订正后的温度及水汽混合比廓线反演试验的误差及均方根误差(RMSE)都比订正前的结果有所改进。(2)对于卫星仪器的通道选择进行了试验研究,以通道的雅克比为参考依据,对第一部分中的温度以及水汽混合比检验试验通道进行改进,反演得到的温度和水汽混合比廓线的平均误差及均方根误差均有所减小。(3)使用目前业务上较为常用NMC方法,计算了背景误差协方差,并与第一、第二部分试验所使用的基于统计方法的背景误差协方差进行检验试验并进行比较,结果显示,使用本研究的统计方法,对于小尺度的温度及水汽混合比反演试验来说,效果略优于NMC方法。以上试验结果均表明:基于一维变分方法,可以利用Metop-A/IASI红外高光谱资料进行大气温度与水汽混合比廓线高精度探测。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
一维变分论文参考文献
[1].官元红,任杰,鲍艳松,陆其峰,刘辉.基于一维变分算法的红外高光谱(IASI)卫星遥感大气温湿廓线研究[J].大气科学学报.2019
[2].任杰.基于一维变分算法的卫星遥感反演大气温湿度廓线研究[D].南京信息工程大学.2018
[3].谢衍新,吴小成,胡雄.利用一维变分同化方法从地基GPS相位延迟中获取大气折射率[J].武汉大学学报(信息科学版).2018
[4].熊诗伟.地基微波辐射计的一维变分反演算法研究[D].华中科技大学.2016
[5].王肖伟,项杰.GNSS无线电掩星折射率数据的一维变分同化[C].第32届中国气象学会年会S18气象卫星遥感新资料——新方法——新应用.2015
[6].袁驷,刘泽洲,邢沁妍.一维变分不等式问题的自适应有限元分析新探[J].工程力学.2015
[7].袁驷,刘泽洲,邢沁妍.一维变分不等式问题的自适应有限元分析新探[C].第23届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）.2014
[8].王云,王振会,李青,朱雅毓.基于一维变分算法的地基微波辐射计遥感大气温湿廓线研究[J].气象学报.2014
[9].刘永亮.一维变分反演技术在云水污染卫星微波观测资料同化中的应用研究[D].国防科学技术大学.2013
[10].毕研盟,廖蜜,张鹏,马刚.应用一维变分法反演GPS掩星大气温湿廓线[J].物理学报.2013