LIDAR Zwischenpräsentation 15. April 2011 Fröb, Müller, Neitzel, Rosser, Weber.

LIDAR

Zwischenpräsentation 15. April 2011Fröb, Müller, Neitzel, Rosser, Weber

LIDAR - Light Detection and Ranging

2Freitag, 15. April 2011

Vollständige ÜberlappungVollständige Überlappung

Undefinierter BereichUndefinierter Bereich

r0r0

RückstreuungRückstreuung

ExtinktionExtinktion

rbrbRandbedingungRandbedingung

• Rückstreuung des Laserlichts gibt Aufschluss über Partikelanteile in verschiedenen Luftschichten

• Extinktion durch Streuung und Absorption

• Rückstreuung unter 180°

LIDAR Gleichung


Fünf Unbekannte: , , und Drei weitere Parameter:

Lidar Ratio und werden mit Modell berechnet

Es bleiben 2 Unbekannte: und

LIDAR Lösung

Wobei: muss über eine Grenzbedingung hergeleitet werden z.B.: Ab einem bestimmtem Abstand besteht das Signal

nur noch aus dem molekularen Anteil:


Messung

3 Messperioden: 1. Vertikal Scan Horizontaler Scan 2. Vertikaler Scan

Messung vom CHN-Dach (510 m.ü.M.)


1. Vertikaler Scan

Zeitperiode: 2.3.-10.3.2011 Messdaten:

Gegen Westen gerichtet Scan von 20°-60° 9 Scans pro Stunde

Ziel: Identifikation von verschiedenen Schichten mit der Höhe Identifikation von Wolken/Nebel


Horizontaler Scan


Scan von 180°-320°, d.h. von Süden nach Nordwesten Waagrecht ausgerichtet (Winkel: 0.1°) 3.7 Scans pro Stunde

Ziel: Identifikation von Aerosol-Quellen über der Stadt Zürich Gibt es Unterschiede zwischen See und Industrie? Testen der Horizontalen Schwenkbewegung


2. Vertikaler Scan


Gegen 318° gerichtet (Hönggerberg) Scan von 30°-70° 9 Scans pro Stunde

Ziel: Identifikation von Wolken/Nebel Vergleich mit der Messung des Ceilometers


Auswertung mit MATLAB

Daten (HDF-Format) in Matlab einlesen Berechnung von Stundenmittelwerten Graphische Darstellung der Daten Berechnung der Inversion Graphische Darstellung der Inversion


3 Beispiele

Nebelauflösung vom 5. März 2011 Signal von der Kehrichtverbrennungsanlage Josefstrasse Schönwettertage vom 14. und 20. März 2011


Horizontaler Scan

Auffälliges Signal zwischen Hönggerberg und Üetliberg in nordwestlicher Richtung zu unterschiedlichen Tageszeiten

-> taucht in mehreren Zeitperioden immer wieder auf


Fernwärmekraftwerk Josefstrasse

Entfernung CHN: 2,2 km, nordwestliche Richtung


14.3.2011 16:00-20:00


20.3.2011 16:00-20:00


Schwierigkeiten/ Herausforderungen

Schwierige Theorie LIDAR Inversion Extinktionskoeffizient bestimmen

Grosse Datenmengen (Speicherplatz) Matlab Skripts verstehen, ergänzen, selber schreiben Austausch mit Dynamikgruppe


Weiteres Vorgehen

LIDAR Inversion für horizontalen Scan (-> Matlab) Analyse der Daten Beantwortung der Fragestellung Bericht schreiben/ Endpräsentation vorbereiten


LIDAR Zwischenpräsentation 15. April 2011 Fröb, Müller, Neitzel, Rosser, Weber.

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