基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真

摘要

鉴于获取实测光谱成本高、获取量少和可测量云团种类少等限制因素,研究污染云团的红外光谱仿真,对于利用仿真光谱进行光谱识别的算法研究显得至关重要。以往的研究多利用经验的概率模型和经验的或半经验的参数来模拟污染云团的实时扩散,在此基础上再进行污染云团的红外光谱仿真。文中将利用基于物理的模型来精细地模拟污染云团的扩散,以弥补概率模型的欠精确性。研究了基于物理的云团扩散的机理,以及基于此扩散模型上红外光谱的生成方法,最终将生成的物理模型下的仿真光谱序列、概率模型下的仿真光谱序列和实测的光谱序列进行比较,得到了更为精准的仿真结果:就光谱残差而言,最高可提高14%,并指出了两种模型的适用范围。文中建立的基于物理模型的污染云团扩散及其红外光谱的实时仿真方法,对于高精度的云团红外光谱仿真及高质量的光谱识别算法研究具有重要意义。