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安光所团队在温室气体卫星载荷在轨定标及真实性校验方面取得进展

仪表网 2023-04-06
仪表网 研发快讯】近日,中科院合肥物质院安光所熊伟研究员团队在大气主要温室气体监测仪(GMI)(我国目前唯一提供在轨科学数据的被动卫星载荷)的在轨定标和真实性校验方面开展了系列工作,并取得新进展。相关成果发表在中科院SCI期刊《遥感》上。
 
  在我国推进“双碳”战略目标前提下,碳监测及评估是需要重点突破的关键技术之一。第49届IPCC会议倡议,世界各国应利用卫星遥感观测实现“自上而下”通量计算对排放清单进行支撑和验证。因为卫星遥感观测具有不受边界层干扰,区域覆盖范围广等优点。
 
  温室气体载荷全过程定标是保证反演精度的基础,为实现高频次和大动态范围定标需求,针对GMI载荷的大视场、非成像、高光谱等特点,施海亮研究员及团队成员设计了全球数字定标场网筛选准则及定标系数计算方法,在全球共筛选出11个定标场,对GMI开展定标实验以确保载荷科学数据的准确性,结果表明:载荷在轨期间性能变化标准偏差不超过3%(Remote Sens. 2023, 15(2), 373)。
 
  现有的温室气体真实性校验主要采用全球碳柱总量观测网(TCCON)反演产品进行验证分析,采用的Bruker 125HR傅里叶变换光谱仪设备昂贵、操作维护复杂且有效运行站点较少,存在校验频次低和时空差异大等多方面不足。为弥补不足,施海亮研究员及团队成员发展了一种移动式碳柱总量星地校验系统、地基数据质量控制和温室气体反演算法,对GMI载荷的真实性检验结果表明:CO2和CH4反演精度分别为1.5ppm和11.3ppb(Remote Sens. 2023, 15(6), 1671)。
 
  本研究工作得到了中科院重点部署项目,民用航天预研项目,国家民用空间基础设施“十三五”陆地观测卫星定标场网项目等经费支持。
 
图1 温室气体卫星载荷GMI在轨场地定标结果
 
图2 温室气体卫星载荷GMI真实性校验结果
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