激光雷达水平扫描的时空误差

15195775117 · 发表于 2017-12-31 17:23:45

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激光雷达在一固定位置水平扫描，因为扫描一圈需要较长时间，所以存在时间差不可避免。
假设，持续均一西南风1-2级(1.4m/s，东向和北向的分量都是1m/s)，雷达从正东方向逆时针扫描，半径4km，半小时一圈，那么，程序模拟结果如下：
GIF中，蓝色点为激光扫描的末端，红色点对应的大气在扫描开始时的位置，
从图中看出，即便是1-2级的微风，误差也是较大的；
雷达扫描面积为圆形，而扫过的大气实际形状为蜗牛型(海螺型？螺旋形？)，软件界面将蜗牛型空气扭曲成正圆形呈现出来，不论是方位还是距离，误差都较大。
鉴于此，雷达扫描结果结合风速进行还原计算，是必不可少的。
风场还原.gif

Lucian · 发表于 2017-12-31 22:27:44

楼主你这个思路很好啊，但是实际的风速可能并不均匀

15195775117 · 发表于 2018-1-2 08:44:55

Lucian 发表于 2017-12-31 22:27
楼主你这个思路很好啊，但是实际的风速可能并不均匀

水平扫描雷达上是可以加载风雷达的，风是快速变化的，能掌握风的主要规律就行，因为我也不做短期预报，不需要太细

rabin_xu · 发表于 2018-1-2 11:09:18

激光扫描雷达？这个要赞，现在有几部？

15195775117 · 发表于 2018-1-2 15:29:29

rabin_xu 发表于 2018-1-2 11:09
激光扫描雷达？这个要赞，现在有几部？

国内做环境监测激光雷达的三巨头（从北向南次序）：北京怡孚和融，安徽蓝盾光电子，无锡中科光电

Wetter · 发表于 2018-1-5 16:53:05

实际处理时往往忽略风速在扫描时间内的短时时空变化，假设大气均匀。利用三台激光雷达倒有可能测出某一点上的时空变化，有这方面的文章，但是应用价值一般，很多时候风速计就可以了~激光雷达重在精度高，扫描范围相对也广~各种探测方式各有妥协之处吧

15195775117 · 发表于 2018-1-5 17:31:49

Wetter 发表于 2018-1-5 16:53
实际处理时往往忽略风速在扫描时间内的短时时空变化，假设大气均匀。利用三台激光雷达倒有可能测出某一点上 ...

激光雷达上可以再叠加风雷达的，国内已经是成熟的业务了

Wetter · 发表于 2018-1-10 15:08:35

15195775117 发表于 2018-1-5 17:31
激光雷达上可以再叠加风雷达的，国内已经是成熟的业务了

是这样~互为补充吧

15195775117 · 发表于 2018-1-12 11:51:29

常识说明：风速越大，扫描越慢，误差越大。

“风场还原”研究了扫描图-风场-还原图三者之间的关系，应用方向有：

①逆推式：扫描图（畸变图）+风场→还原图；

②正推式：将污染物在不同风速条件下会出现的图谱模拟绘制出来，制作“扫描图查询字典”，污染物可细化出团状污染物，条状污染物，两层污染层等类型，风场也可细分为均一、非均一；

③中推式：通过分析扫描图，判断风速也是可能的。

扫描图跟太空图有着相似之处，

相差很多万年和上亿光年的光线最后汇聚在地球人的太空望远镜上，太空图的时空误差跟它观测的宇宙一样大！

15195775117 · 发表于 2018-2-12 14:18:09

这种把模拟结果汇编的方法我想了个炫酷名字：《平面扫描时空误差补偿/订正字典》
相应的还有《高炉污染扩散仿真字典》

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