Введение
1 Аналитический обзор 23
1.1 Дистанционное зондирование Земли из космоса с помощью современных ОЭС 23
1.2 Моделирование измеряемого сигнала в полосе Хюггинса 28
1.3 Моделирование сигнала, регистрируемого ОЭС ОДЗ, средствами уравнения переноса 34
1.4 Линеаризация алгоритмов решения уравнения переноса 40
1.5 Извлечение информации о содержании озона из полосы Хаггинса 44
1.6 Учет горизонтально-неоднородной облачности в задачах дистанционного зондирования 53
1.7 Влияние различных факторов на точность моделирования сигнала отраженного излучения в полосе Хюггинса 62
Результаты Главы 1 62
2 Решение монохроматической задачи 64
2.1 Существование и единственность решения дискретизованного уравнения переноса 64
2.2 Малоугловая модификация метода дискретных ординат в псевдосферической модели атмосферы 78
2.3 Оптимизация метода дискретных ординат 94
2.4 Линеаризация метода дискретных ординат с малоугловой модификацией 104
2.5 Анализ аналитических способов ускорения метода дискретных ординат 111
Результаты Главы 2 118
3 Моделирование мультиспектрального сигнала 119
3.1 Иерархия циклов вызова подпрограммы решения уравнения переноса 119
3.2 Методология снижения размерности исходных данных для расчета спектра 121
3.3 Модель переноса излучения со снижением размерности исходных данных 124
3.4 Методы локального линейного вложения 127
3.5 Дискретно-ортогональные преобразования 131
3.6 Сравнительный анализ методов снижения размерности 133
3.7 Качественная интерпретация метода 138
3.8 Оптимизация расчета спектра в случае присутствия облака 139
3.9 Влияние аппаратно-программных средств на скорость решения уравнения переноса излучения для плоской геометрии среды 150
Результаты Главы 3 172
4 Стохастический подход 174
4.1 Методы учета горизонтальной неоднородности среды 174
4.2 Стохастическая теория переноса излучения для модели разорванной облачности 176
4.3 Верификация стохастической модели 196
4.4 Приближенные модели переноса при наличии разорванной облачности 207
4.5 Численное сравнение моделей 218
Результаты Главы 4 226
5 Многомерная модель 228
5.1 Предварительные замечания 228
5.2 Анализ метода коротких характеристик 229
5.3 Разностные схемы в методе коротких характеристик 233
5.4 Численный анализ интерполяционных схем 238
5.5 Решение прямой задачи: VSHDOM 247
5.6 Линеаризация SHDOM 263
5.7 Численные расчеты 275
Результаты Главы 5 283
6 Обратные задачи дистанционного зондирования 285
6.1 Решение нелинейных обратных задач 285
6.2 Использование одномерной модели переноса излучения для интерпретации измерений GOME 2 290
6.3 Регрессионные модели для определения высоты вулканических шлейфов 292
6.4 Определение концентрации озона и параметров облака на основе стохастической модели 308
Результаты Главы 6 325
7 Использование методов и подходов теории оптического переноса в решении обратных задач электронной спектроскопии 327
7.1 Обработка измерений упруго отраженных электронов 329
7.2 Определение дифференциальных сечений неупругого рассеяния из спектров характеристических потерь энергии 333
Результаты Главы 7 337
Заключение 338
Приложения 341
Приложение А. Базисные интерполяционные функции 341
Приложение Б. Разностные схемы нулевого порядка 342
Приложение В. Вывод соотношений для разностной схемы первого порядка 345
Приложение Г. Доказательство ортогональности для P 347
Приложение Д. Регуляризация решения 349
Приложение Е. Снижение размерности спектральных данных 350
Благодарности 353
Список использованных источников
