基于 OCO - 2 氧氣 A 帶輻射數據與地面臺站氣壓觀測數據構建近地面氣壓監測算法方案
一、數據獲取與準備
（一）OCO - 2 氧氣 A 帶輻射數據
數據下載：從 OCO - 2 官方數據發布平臺（如 NASA 的相關數據存儲庫），按照研究所需的時間范圍（例如，近 5 年的數據以獲取足夠的樣本）和空間范圍（覆蓋研究區域，如特定國家或大陸范圍）下載氧氣 A 帶輻射數據產品。這些數據產品通常包含不同波段的輻射強度信息以及對應的地理位置、觀測時間等元數據。
數據格式轉換與解包：OCO - 2 數據可能以特定的二進制或壓縮格式存儲。使用專門的數據處理工具（如 HDFView 等）將數據轉換為易于處理的格式，如 NetCDF 格式，并解包出所需的輻射數據變量，如氧氣 A 帶的輻亮度、反射率等關鍵信息。
（二）地面臺站氣壓觀測數據
數據收集：與相關氣象部門（如中國氣象局、美國國家氣象局等）或國際氣象數據共享平臺（如 World Meteorological Organization 的數據庫）合作，獲取地面臺站的氣壓觀測數據。確保數據涵蓋與 OCO - 2 數據相匹配的時間和空間范圍，且包含不同海拔高度臺站的氣壓值。
數據清理與預處理：檢查地面臺站氣壓數據是否存在缺失值、異常值（如明顯超出合理范圍的氣壓值）。對于缺失值，采用線性插值、K 近鄰插值等方法進行填充；對于異常值，根據歷史數據分布和氣象學常識進行修正或刪除。同時，將地面臺站的經緯度、海拔高度等信息與氣壓值整合，方便后續與 OCO - 2 數據進行匹配。
二、特征工程
（一）數據匹配與同步
時間同步：由于 OCO - 2 衛星觀測時間與地面臺站觀測時間存在差異，需要將兩者數據在時間上進行同步。以地面臺站觀測時間為基準，選取 OCO - 2 在地面臺站觀測時間點前后一定時間窗口內（如 ±15 分鐘）的觀測數據進行匹配，確保兩者數據反映的是相近時刻的大氣狀態。
空間匹配：根據地面臺站的經緯度信息，在 OCO - 2 數據中找到對應的空間位置觀測數據。由于 OCO - 2 觀測具有一定的空間分辨率，可能存在多個 OCO - 2 觀測點對應一個地面臺站的情況，此時可采用空間平均或距離加權平均等方法，獲取與地面臺站位置最為接近且具有代表性的 OCO - 2 輻射數據。
（二）特征提取與選擇
基于 OCO - 2 數據的特征
輻射強度特征：提取氧氣 A 帶不同波長處的輻亮度、反射率等原始輻射強度值作為特征。這些值直接反映了大氣對太陽輻射在氧氣 A 帶的吸收和散射情況，與大氣成分和氣壓密