基于主成分累计影响系数法的高光谱大气红外探测器的通道选择试验.PDF

第３４卷第１期 大 气 科 学 学 报 Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１ ２０１１年２月 ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＳｃｉｅｎｃｅｓ Ｆｅｂ．２０１１ 张建伟，王根，张华，等．２０１１．基于主成分累计影响系数法的高光谱大气红外探测器的通道选择试验［Ｊ］．大气科学学报，３４（１）：３６４２． ＺｈａｎｇＪｉａｎｗｅｉ，ＷａｎｇＧｅｎ，ＺｈａｎｇＨｕａ，ｅｔａｌ．２０１１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｉｎｆｒａｒｅｄｓｏｕｎｄｅｒｃｈａｎｎｅｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｕｍｕｌａ ｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ［Ｊ］．ＴｒａｎｓＡｔｍｏｓＳｃｉ，３４（１）：３６４２． 基于主成分累计影响系数法的高光谱大气红外 探测器的通道选择试验 １ １ ２ ２ ３ １ 张建伟 ，王根 ，张华 ，黄静 ，陈靖 ，吴玲玲 （１．南京信息工程大学 数理学院，江苏 南京２１００４４；２．国家气象中心，北京 １０００８１；３．天津市气象科学研究所，天津３０００７４） 摘要：由于高光谱大气红外探测器（ＡＩＲＳ）有２３７８个通道，如何从众多的通道中提取主要的有用 信息。针对这点，文中提出了基于主成分累计影响系数的通道选择方法。首先，进行通道的预处 理。然后，考虑白天的通道组合，分别对温度和湿度雅可比矩阵进行主成分分析，得到每个通道对 主成分的累计影响系数，根据累计影响系数的大小，进行通道排序。最后，考虑夜晚的通道组合，加 入受太阳光影响的通道。最终得到白天和夜晚的入选通道子集。进行温度和湿度廓线反演的实验 表明，该方法用于通道选择是可行的。 关键词：高光谱；ＡＩＲＳ；通道选择；雅可比矩阵；主成分分析；累计影响系数 中图分类号：Ｐ４０７　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１６７４７０９７（２０１１）０１００３６０７ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｉｎｆｒａｒｅｄｓｏｕｎｄｅｒ ｃｈａｎｎｅｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ １ １ ２ ２ ３ １ ＺＨＡＮＧＪｉａｎｗｅｉ，ＷＡＮＧＧｅｎ，ＺＨＡＮＧＨｕａ，ＨＵＡＮＧＪｉｎｇ，ＣＨＥＮＪｉｎｇ，ＷＵＬｉｎｇｌｉｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｈ＆Ｐｈｙｓｉｃｓ，ＮＵＩＳＴ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００４４，Ｃｈｉｎａ；２．ＮａｔｉｏｎａｌＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＣｅｎｔｅｒｏｆＣｈｉｎａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ； ３．ＴｉａｎｊｉｎｌｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｎｃｅｔｈｅｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｉｎｆｒａｒｅｄｓｏｕｎｄｅｒ（ＡＩＲＳ）ｈａｓ２３７８ｃｈａｎｎｅｌｓ，ｉｔｉｓｅｓｓｅｎ ｔｉａｌｔｏｓｅｌｅｃｔｔｈｅｍａｉｎｕｓｅｆｕｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍａｌｌｔｈｏｓｅｃｈａｎｎｅｌｓ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｍｅｔｈｏｄｏｆｃｈａｎ ｎｅｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｉｔｗａｓｔｈｅｐｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｓ．Ｔｈｅｎ，ｆｏｒｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｓｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄａｙｔｉｍｅ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌ