星载激光雷达驱动的地基雷达几何因子反演提升精度

本文主要探讨了星地同步观测数据在地基激光雷达几何因子反演中的应用。地基激光雷达在大气研究中扮演着重要角色，其精确的几何因子是确保测量准确性的关键。传统的几何因子反演方法可能受到大气均匀假设的影响，导致结果的不确定性增大。文章提出了一种新的反演方法，通过结合星载激光雷达(CALIPSO)和地基激光雷达的同步观测数据，针对离轴和同轴模式分别反演出更为精确的几何因子。 CALIPSO作为一种卫星激光雷达，能够覆盖地基激光雷达探测范围的边缘区域，这使得在信号接收过渡区内的回波信号得到了有效的补足和修正。作者利用这种协同观测，将反演结果与成熟的拉曼-米氏几何因子反演方法以及Su Jia的联合测量法进行了对比分析。结果显示，新方法在几何因子过渡区内的校正效果显著，气溶胶后向散射系数相比于Su Jia的方法，离轴模式下平均相对误差提高了25.4%，同轴模式下提升了10.4%。这表明新方法在处理非均匀大气条件时具有优势，特别适用于广泛使用的弹性散射激光雷达系统。 通过星载激光雷达的定期过境，该方法还提供了系统几何因子的稳定标定手段，这对于激光雷达长期运行中的性能维护和校准至关重要。这种方法不仅提高了地基激光雷达测量的精度，而且降低了大气条件变化带来的不确定性，对于提升遥感领域的数据处理能力具有重要意义。未来的研究可以进一步优化算法，以适应更多复杂环境和提高实时性，推动激光雷达技术在大气科学、环境监测等领域的广泛应用。