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Fast method for computing the scattered radiation in the O2A-band using the predictor–corrector approach

Efremenko, Dmitry und Molina García, Víctor und Trautmann, Thomas und Pflug, Bringfried (2018) Fast method for computing the scattered radiation in the O2A-band using the predictor–corrector approach. The 17th Electromagnetic and Light Scattering Conference, 2018-03-04 - 2018-03-09, The Texas A&M University, College Station, TX, USA.

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Offizielle URL: https://www.giss.nasa.gov/staff/mmishchenko/ELS-XVII/Contributed/Efremenko.pdf

Kurzfassung

Reflected spectra of solar radiation in the O2A-band (750–780 nm) are used to retrieve cloud and aerosol parameters such as cloud/aerosol optical thickness and top height [1]. Calculations of hy-per-spectral data with full-multiple scattering treatment are computationally expensive. Usually, accurate simulations of the measurements in this spectral region require up to several thousands of monochromatic computations. Recently, the dimensionality reduction techniques have been proposed for speeding up radiation transfer computations [2,3]. Essentially, by capturing the most significant information from the spectrum they allow to use the fast two-stream model in-stead of the multi-stream model without significant loss in accuracy, yet enhancing the perfor-mance by several orders of magnitude. The drawback of this approach is that the dimensionality reduction procedure introduces an additional performance bottleneck in the satellite data pro-cessing chain [4]. To further accelerate the computations, new approaches are required. In this talk we summarize recent developments in hyper-spectral computations and present a new approach relying on the predictor-corrector procedure. Essentially, a predictor is computed by using fast approximate radiative transfer models, and then, by means of machine learning, a mapping between the approximate solution and the exact multiple scattering solution is derived. This method is also extended for weighting function computations required by cloud/aerosol re-trieval algorithms. The performance of this approach is analyzed for real hyper-spectral instru-ments and compared against dimensionality reduction techniques.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/119331/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Fast method for computing the scattered radiation in the O2A-band using the predictor–corrector approach
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Efremenko, Dmitrydmitry.efremenko (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Molina García, Víctorvictor.molinagarcia (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Trautmann, Thomasthomas.trautmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pflug, Bringfriedbringfried.pflug (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4626-9393NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:März 2018
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:O2A band; cloud retrieval; machine learning; radiative trasnfer solver
Veranstaltungstitel:The 17th Electromagnetic and Light Scattering Conference
Veranstaltungsort:The Texas A&M University, College Station, TX, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:4 März 2018
Veranstaltungsende:9 März 2018
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Optische Fernerkundung
Standort: Berlin-Adlershof , Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Institut für Methodik der Fernerkundung > Photogrammetrie und Bildanalyse
Hinterlegt von: Efremenko, Dr Dmitry
Hinterlegt am:15 Mär 2018 10:22
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:23

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