Решение обратной задачи DIAL-IPDA аэрокосмического лидарного зондирования углекислого газа на основе бионических методов
А.Я. СУХАНОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
say@iao.ru
Ключевые слова: атмосфера, лидар, углекислый газ, парниковый газ, бионический метод, нейронная сеть, генетический алгоритм, atmosphere, lidar, carbon dioxide, greenhouse gas, bionic method, neural net, genetic algorithm
Страницы: 589-597
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
Аннотация
Рассматривается применение бионических методов, в частности нейронных сетей и генетических алгоритмов, для решения задачи восстановления относительной концентрации парникового газа CO2 при зондировании с борта стратосферного аэростата или дирижабля. В качестве сигналов для восстановления используются обратно-рассеянный и отраженный от поверхности Земли сигналы на длинах волн вблизи 1572 нм. Приводятся сравнения ошибок восстановления при использовании стандартного DIAL-подхода и в комбинации с технологией IPDA. Для предложенных технических характеристик лидара средняя ошибка разработанных алгоритмов менее 1 ppm. Применение генетического алгоритма основано на минимизации невязки между модельным представлением сигналов и полученным сигналом. Обучение нейронной сети происходит на примерах моделируемых сигналов (отраженного и рассеянного) и высотном распределении газовой концентрации.
DOI: 10.15372/AOO20170707 |
