海面温度卫星红外遥感的外定标解译法

本文提出一个利用海上实测参数作为外定标值,定量解译气象卫星红外云图中海面温度场的方法。本方法只需要一幅红外云图和两个(或数个)海上实测定标点的同步测值就可以了。用本方法于1982年冬季进行过一次海上试验,取得良好结果,实测数据T_s-D的相关系数优于0.95,解译温度T_(sk)的均方根误差小于1.0℃。     

一种热红外分裂窗辐射量线性组合的陆地温度遥感反演方法

分裂窗技术已成功应用于海温反演.但当其用于陆地温度反演时,通常产生较大误差.选用7类共51种标准地物,分析研究了各种分裂窗算法用于陆面温度反演所产生的误差及误差来源.提出了新的分裂窗算法,用分裂窗辐射量线性组合代替亮温线性组合.新的分裂窗反演算法受大气影响很小,使陆地温度反演精度优于3K,水体反演精度优于0.15K.     

中高层红外光谱大气遥感研究进展

中高层大气环境探测对理解全球中高层大气结构、化学和能量循环至关重要,在临近空间光电工程中亦有重要应用.开展中高层大气红外光谱辐射信号的探测研究有助于理解其内部的物理化学机理,据此反演该层结的大气参数是中高层大气红外遥感的重要研究内容.根据中高层大气环境特性,对基于火箭和卫星的中高层大气红外光谱遥感探测进行了综述,列举了一些重要探测任务的主要科学结果,为我国的中高层大气红外遥感探测提供参考。     

青岛上空中层大气密度和温度的激光雷达探测

根据经典光波折射率计算公式和ITU-R建议书中水汽密度经验公式,给出了一种新的光波大气折射率计算公式;借鉴Hopfield折射率静力项剖面模型和ITU-R建议书中水汽密度剖面模型,给出了一种基于历史气象探空数据构建光波大气折射率剖面模型的方法。以青岛地区为例,通过对1986—1995年历史气象探空数据的处理并结合参考标准大气,建立了适合当地的光波大气折射率剖面模型;统计剖面模型预测折射率剖面与实测折射率剖面的均方根误差,结果表明：构建的剖面模型具有较好的预测精度,这对光学外测设备的折光修正数据处理具有很好的参考价值。

     

卫星激光大气遥感数据反演探讨

卫星激光遥感是继红外、可见和微波之后的一种新型主动探测手段,其数据反演是卫星应用的关键技术和重要环节。卫星激光大气遥感主要有气体成分浓度、气溶胶/云垂直廓线和三维风场等三个应用方向。针对大气CO2和气溶胶/云等要素,分别介绍了天基激光差分吸收和后向散射探测原理,探讨了CO2反演bottom-up算法和气溶胶/云反演层次查找分类算法流程。此外,设计了卫星遥感分级数据产品并给出了反演算法地基和机载验证途径。该研究可服务于激光大气遥感卫星的顶层设计。     

合肥上空中层大气密度和温度的激光雷达探测

为研究中层大气分布情况,采用自行研制的532 nm瑞利（Rayleigh）散射激光雷达,对合肥地区（31.90 N,117.170 E）25~40 km高度范围内的大气密度和温度廓线分布进行观测。将瑞利散射激光雷达所测结果与NRLMSISE-00大气模型数据进行对比,以验证瑞利散射激光雷达性能及数据处理方法的可靠性。通过数据对比得出,在25~40 km高度范围内,瑞利散射激光雷达获得的大气密度值与NRLMSISE-00大气模型密度值的比值为0.99~1.03;瑞利散射激光雷达所测温度值与NRLMSISE-00大气模型数据的温度偏差均值约为2.8 K,其中38 km以下两者温度偏差约为1.6 K。数据对比说明,瑞利散射激光雷达观测值与NRLMSISE-00大气模型数据具有较一致的密度分布特征和温度分布特征,瑞利散射激光雷达的观测结果能够较真实地反映合肥上空25~40 km高度范围内的大气密度和温度分布。     

大气气溶胶对用红外窗区通道遥感陆面温度的影响

分析了大气气溶胶对红外窗区通道辐射传输的影响,考察了在用红外窗区通道反演陆面温度中,大气温度和湿度廓线没有误差时,大气气溶胶的不确定性对反演精度的影响,以及大气温度、湿度和气溶胶同时有偏差对地面温度反演精度的影响.     

大气气溶胶对用红外窗区通道遥感陆面温度的影响

分析了大气气溶胶对红外窗区通道辐射传输的影响,考察了在用红外窗区通道反演陆面温度中,大气温度和湿度廓线没有误差时,大气气溶胶的不确定性对反演精度的影响,以及大气温度、湿度和气溶胶同时有偏差对地面温度反演精度的影响。     

利用卫星红外遥感资料反演大气温湿廓线的三维物理统计方法

对黄静等提出的基于奇异值分解技术(SVD)的由卫星辐射观测反演大气温湿廓线的物理统计方法作出改进,改进后的方法在三维空间实施SVD,使反演过程不仅考虑了大气温度和湿度垂直结构的统计特征,也能同时考虑其水平结构特征. 使用模式资料和实际资料对所提方法进行验证并将反演结果与原有的一维方法作了比较. 结果表明,新方法可以有效地降低观测误差的影响,反演结果明显好于原方法.     

一种利用卫星红外遥感资料反演晴空大气参数的物理统计方法

给出一种新的由卫星辐射观测反演大气温湿廓线的物理统计方法,并用该方法分别进行了理想试验和实际反演试验,再将反演结果和一维变分反演方法的结果进行比较.结果表明:在理想试验中物理统计方法反演的温度廓线在大部分高度好于一维变分法;水汽廓线在模式中层的反演结果比背景场略差,在其他高度有所改进,而一维变分方法则对水汽廓线的背景值修正较小.在实际反演试验中,物理统计反演法对温度廓线的反演效果不够理想,只在400hpa以上高度和近地面对背景场有所修正,然而对水汽廓线的反演效果较好.     

基于拉曼激光雷达的南京上空大气温度廓线观测

介绍了综合使用瑞利、拉曼、米散射三种技术的激光雷达的基本结构与拉曼散射温度反演原理。对其中的拉曼回波信号进行了背景噪声扣除、滑动平均和小波变换降噪,在此基础上分析了气溶胶对拉曼激光雷达温度廓线反演的影响。利用上述激光雷达信号处理方法对南京上空的温度廓线进行观测,反演了2010年11月19日18时53分至19时35分连续观测的数据。反演的温度廓线表明,观测开始至观测结束,5.5 km处的温度变化为2 K的波动变化;对2010年11月整月的观测数据进行分析处理,得到11月份上中下三旬的平均温度廓线。在10 km高度处,下旬温度比上旬温度低4 K,随着入冬的进程,低空段的大气温度递减率有明显增大的趋势;11月的月平均温度在5~10 km处低于模式值4 K左右,并且两者几乎平行,说明11月份5~10 km各高度温度比模式均低4 K左右。     

卫星大气多角度偏振遥感系统方案研究

偏振遥感作为一项新技术将在大气探测中发挥作用。通过偏振测量,不仅得到了辐射度测量值,而且能够得到大气偏振态参数。基于多角度偏振信息,能够提高大气特性参数反演精度,并为精确大气校正服务。讨论了偏振遥感探测方式及其研究进展情况,从大气偏振信息特点考虑,提出了一种卫星大气偏振信息获取方式,简要给出了卫星大气遥感的多角度偏振遥感系统总体方案,旨在积极推进多角度偏振遥感技术在卫星大气遥感中的应用．     

卫星大气多角度偏振遥感系统方案研究

偏振遥感作为一项新技术将在大气探测中发挥作用。通过偏振测量,不仅得到了辐射度测量值,而且能够得到大气偏振态参数。基于多角度偏振信息,能够提高大气特性参数反演精度,并为精确大气校正服务。讨论了偏振遥感探测方式及其研究进展情况,从大气偏振信息特点考虑,提出了一种卫星大气偏振信息获取方式,简要给出了卫星大气遥感的多角度偏振遥感系统总体方案,旨在积极推进多角度偏振遥感技术在卫星大气遥感中的应用。     

基于6S模型从MODIS图像反演陆地上空大气气溶胶光学厚度

本文描述了一种以MODIS图像反演陆地大气气溶胶光学厚度的算法，它是基于6S大气辐射传输模型计算的查找表(LUT)，并利用地面的暗目标自动反演陆地大气气溶胶光学厚度的方法。利用该算法给出了我国江西省中部地区的2001年10月19日550nm波长的平均大气气溶胶光学厚度(0．19)，这与从国家气象档案馆获得的该地区的气象能见度计算结果有较好的一致性。     

卫星遥感温室气体的大气观测技术进展

全球、区域及城市的碳浓度、碳源汇信息是应对气候变化、达成双碳目标、完善国际谈判、支持治理政策制定与执行的重要依据。国际认可的“自上而下” 方法将卫星观测作为基础的通量计算技术, 是验证温室气体排放清单的重要手段。系统介绍了温室气体的卫星探测载荷原理、类别和发展, 以及反演、估算CO2、CH4 和N2O 的浓度和排放通量的方法, 还有探测缺失和误差存在的影响因素等; 分析了对卫星探测温室气体能力提高的迫切需求, 浓度反演和排放量估算精度不足, 以及N2O、氟化物等其他温室气体遥感研究缺乏、地基遥感验证能力薄弱等问题; 最后总结了我国温室气体卫星遥感技术的发展趋势, 主要是面向主被动高时空分辨率卫星的研制应用、高精度多尺度排放量估算(特别针对城市、小区域和点源尺度)、氟化物遥感评估等主题, 以加强对碳排放的量化观测, 并增强对碳循环的理解, 提高感知和应对气候变化的能力。     

中波红外火情遥感的大气辐射传输特性

分析2005年在广西武鸣机场进行的人工火情测量试验中获得的由BOMEM MR-154FT高光谱仪测定的火情光谱特征发现:在中波4.34～4.76μm光谱段的辐亮度比火情遥感监测常用通道3.5～4.0μm有更强的响应关系.用模拟计算方法进一步分析了中波红外光谱的大气辐射特性.分别对中波波段主要的吸收气体(水汽、水汽连续、二氧化碳混合、二氧化碳、一氧化二氮、臭氧和气溶胶)影响辐射传输的情况进行模拟计算;选择中国内陆地区18种大气廓线样本和4种大气模型,分别进行辐射传输计算,获得了3～5μm谱段分谱大气透过率和大气程辐射等,并比较了新选择通道(4.42～4.78μm)与传统通道(3.55～3.95μm)在地面和传输到大气层顸后辐亮度的变化情况,为今后应用新探测通道奠定了基础.     

由卫星红外测量反演大气水汽廓线

本文用水汽6.3μm带的一组通道,对对流层大气水汽分布的卫星红外遥感的可行性进行了模拟试验。结果表明,用适当的反演方法,并利用一些补加信息,是可以得到较好的结果的。本文还考察了通道数目对反演结果的影响。     

中国上空卫星转发器过剩

根据国内外最新信息，目前中国上空通信卫星转发器资源已经不再短缺，随着东方红3号、中卫1号和鑫诺1号的成功发射和定点，服务于中国的卫星转发器大幅度增加。据不完全统计，如果1999年1月中星8号按计划发射成功，由我国大陆经营的这4颗卫星的转发器将达152个（102个C频段、50个Ku频段），加上香港亚洲卫星公司和亚太卫星公司共149个转发器的卫星通信容量，以及将在1999年3月发射的亚洲一3S，我国卫星通信空间段资源已经从供不应求转为供大于求。许多外国公司断定中国有巨大市场，因此没有太多考虑市场准入的障碍就匆忙将大功率点波束对…     

基于热红外卫星遥感的火山灰云监测研究

热红外卫星遥感技术能够准确地进行火山灰云监测。针对火山灰云热红外卫星遥感图像,通过利用主成分分析（Principal component analysis,PCA）方法解决了热红外卫星遥感数据具有波段相关性和数据冗余问题,并提高了火山灰云的监测精度。以 MODIS 热红外卫星遥感图像为例,利用PCA方法对火山灰云进行监测研究,并采用USGS标准光谱数据库对监测出的火山灰云光谱特征进行验证。结果表明：PCA方法能够有效地提取出火山灰云信息,且得到的火山灰光谱特征与USGS标准光谱数据库的光谱匹配度达到了81.65%,具有较高的精度。