最新刊期

    2022 26 5
    封面故事

      综述

    • 李正强,谢一凇,石玉胜,厉青,Jason Cohen,张羽中,韩颖慧,熊伟,刘毅
      2022, 26(5): 795-816. DOI: 10.11834/jrs.20221387
      大气环境卫星温室气体和气溶胶协同观测综述
      摘要:人类排放的温室气体和气溶胶是造成全球气候变暖和大气环境恶化的主要因素,也是大气环境卫星遥感的核心探测目标。与传统的单一探测目标卫星相比,实现同平台的大气温室气体和气溶胶协同监测,对于提高温室气体卫星反演精度、改善“自上而下”碳源汇估算、提升温室气体和气溶胶的人为/自然源区分能力具有重要意义,也是各国航天机构积极发展的空间探测手段。本文对欧、日、中、美等具备温室气体和气溶胶协同监测能力的卫星进行系统的介绍,包括卫星平台、传感器、处理算法和质控验证。按照卫星监测任务和传感器用途,将其分为大气综合探测卫星和温室气体监测卫星两大类,并从碳中和行动和大气环境综合治理等需求出发,提出温室气体和气溶胶协同观测星座(GACOC)的概念及其发展方向,包括主被动卫星组网观测、温室气体和气溶胶高精度联合反演算法、人为排放源识别和定量监测等应用。  
      关键词:温室气体;气溶胶;卫星遥感;二氧化碳;协同观测星座   
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      发布时间:2022-05-30
    • 赵少华,杨晓钰,李正强,王中挺,张玉环,王玉,周春艳,马鹏飞
      2022, 26(5): 817-833. DOI: 10.11834/jrs.20221632
      臭氧卫星遥感六十年进展
      摘要:臭氧已成为中国继PM2.5之后多地的首要污染物,臭氧污染防治是中国“十四五”及未来大气污染防治的重点。本文回顾了近60年来国内外臭氧卫星观测方面的主要进展,包括卫星探测载荷和臭氧相关的反演应用技术等,分为3个阶段总结了卫星载荷天底、临边和掩星3种探测方式的发展历程。臭氧卫星遥感反演算法和监测应用也随着载荷的发展在不断更新,本文重点介绍了臭氧柱总量和垂直廓线卫星遥感反演算法、近地面臭氧及其前体物观测、平流层臭氧入侵观测和区域传输、臭氧卫星观测数据的精度验证等方面的重要进展。对比国际臭氧卫星遥感监测,中国臭氧监测卫星发展滞后,虽然国家民用空间基础设施规划中陆续发射的高光谱观测卫星、大气环境监测卫星具有初步的臭氧监测能力,但在卫星载荷在功能、性能等方面还有不小差距,比如空间分辨率、信噪比等方面。在算法反演和监测应用方面,目前臭氧柱总量反演精度较高,还存在对流层中低层和近地面臭氧浓度反演精度不够,臭氧污染评估及成因分析不足,如近地面臭氧污染迁移转化过程、平流层臭氧侵入识别分析等问题,是下一步要重点关注的方向。  
      关键词:臭氧;遥感;柱总量和廓线反演;平流层;卫星载荷;反演;监测应用   
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    • 黄忠伟,王雍恺,闭建荣,王天河,李武仁,李泽,周天
      2022, 26(5): 834-851. DOI: 10.11834/jrs.20221388
      气溶胶激光雷达的国内外研究进展与展望
      摘要:大气气溶胶具有显著的环境与气侯效应,而定量评估上述效应需要准确了解气溶胶物理化学光学性质的时空分布特征。过去几十年,激光雷达已被国内外学者广泛应用于气溶胶探测研究,主要依赖于其在探测范围、时空分辨率等方面具有独特的技术优势。本文主要总结激光雷达在探测气溶胶方面的国内外研究进展,首先简要介绍可用于探测气溶胶的主要激光雷达类型,然后分别根据气溶胶大小、组分、浓度、形状、光学性质等关键信息介绍相关研究进展,最后进行总结并对气溶胶激光雷达发展进行了展望。  
      关键词:激光雷达;气溶胶;大气遥感;遥感   
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    • 王宇瑶,麻金继,李婧晗,洪津,李正强
      2022, 26(5): 852-872. DOI: 10.11834/jrs.20221404
      云偏振遥感综述
      摘要:云是指停留在大气层中的水滴或冰晶胶体的集合体,也是地球上庞大水循环产生的有形结果,在全球气候中扮演着重要的角色。偏振遥感对光的辐射强度、方向、相位以及偏振状态等波谱特性进行描述,丰富了观测信息量,提升了观测信息的维度。为了更好地了解偏振遥感云的优势,本文对国际上发射的POLDER、APS、DPC等标志性的偏振传感器的特征和云反演算法进展进行了总结,涉及到相关偏振载荷参数信息、云参量算法的介绍和产品等相关内容,并就经典偏振云参量算法做了详细的总结和评价。随着国际上后续偏振传感器快速增加,对未来偏振传感器的发展方向和相关算法进行了展望。  
      关键词:大气遥感;偏振;POLDER;APS;DPC;云;矢量辐射传输;反演方法   
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    • 张莹,李正强,赵少华,张兴赢,林金泰,秦凯,刘诚,张元勋
      2022, 26(5): 873-896. DOI: 10.11834/jrs.20211392
      大气环境卫星污染气体和大气颗粒物协同观测综述
      摘要:空气污染作为一种重要的环境问题,直接影响人们的日常生活和身体健康。随着污染气体和颗粒物观测技术的逐步成熟,基于卫星平台的近地层大气污染物监测得到了快速的发展。本文概括性描述了大气环境关注的污染气体和大气颗粒物的主流遥感方法,对各方法的适用场景及优缺点进行了评述。尽管差分吸收光谱方法对污染气体的监测十分有效,但最优估计算法可进一步从多光谱信息中提取部分污染气体(例如:臭氧O3、一氧化碳CO等)的分层信息,有助于更细致地刻画污染气体在整层大气中的垂直分布。对于大气颗粒物遥感方法,采用不同的技术手段进行地气解耦是算法的核心问题,增加光谱、角度、偏振以及时间序列信息都可有效增加算法的地气解耦能力。基于对污染气体和大气颗粒物反演算法的总结,从污染气体和颗粒物协同观测的角度对卫星平台及传感器的发展历程进行了梳理,论述了紫外、红外以及可见光波段的传感器协同观测的优势,展望了未来静止卫星星座的高时空分辨率大气污染监测能力以及中国卫星的贡献。还探讨了以近地面大气污染物监测卫星探测技术及遥感算法亟待解决的问题以及未来的可能发展方向。  
      关键词:卫星;污染气体;颗粒物;大气环境;遥感;协同观测   
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      发布时间:2022-05-30

      气溶胶遥感与应用

    • 李丁,秦凯,薛勇,饶兰兰,张亦舒,何秦
      2022, 26(5): 897-912. DOI: 10.11834/jrs.20221032
      基于S5P/TROPOMI的中国东部气溶胶单次散射反照率反演初探
      摘要:气溶胶单次散射反照率SSA(Single Scattering Albedo)的卫星定量遥感对气候评估和大气污染治理均具有重要意义。搭载于S5P(Sentinel-5 Precursor)上的对流层监测仪(TROPOMI)具有目前同类卫星传感器中最优的空间分辨率。本文基于S5P/TROPOMI数据开展了中国东部地区的SSA反演研究。首先利用中国东部地区AERONET(Aerosol Robotic Network)站点数据对OPAC(Optical Properties of Aerosols and Clouds)气溶胶模型进行约束改进,构建了更为合适的气溶胶类型,并使用地基激光雷达(Lidar)预设相应气溶胶类型的垂直结构。然后使用辐射传输模型SCIATRAN构建查找表LUT(Look-Up Table),将TROPOMI UVAI(Ultraviolet Absorbing Index)和MODIS AOD(Aerosol Optical Depth)数据联合输入反演气溶胶SSA数据。反演结果与地基站点数据对比,相关系数R2为0.61,均方根误差为0.05;和OMI SSA产品相比,总体趋势一致且具有空间连续性更好。基于TROPOMI的高分辨率SSA算法和数据将有助于中小尺度下气溶胶时空分布、光学特性等研究。  
      关键词:遥感;TROPOMI;MODIS;单次散射反照率;吸收性气溶胶;紫外气溶胶吸收指数   
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      发布时间:2022-05-30
    • 谢艳清,李正强,侯伟真
      2022, 26(5): 913-922. DOI: 10.11834/jrs.20211366
      FY-4A AGRI陆地气溶胶光学厚度反演
      摘要:风云四号A星(FY-4A)是中国第二代静止气象卫星的首颗星,多通道扫描成像辐射计AGRI(Advanced Geosynchronous Radiation Imager)是搭载在FY-4A上的主要光学载荷之一。AGRI具有高频率观测特点(每天观测205次),在大气气溶胶的遥感高频监测方面具有良好应用潜力,但目前官方还未发布相应的气溶胶数据集。本文旨在针对AGRI数据的特点开发基于地表反射率比值库的反演算法以生产高精度的AGRI气溶胶数据集。本文首先基于再分析数据对去云后的AGRI L1级数据进行气体吸收订正;然后利用背景气溶胶光学厚度AOD(Aerosol Optical Depth)对一个月内的“次暗像元”进行大气校正以获取AGRI 0.65 μm 和 0.83 μm 通道的地表反射率,进而获取这两个通道的地表反射率的比值,完成每个月的地表反射率比值库的构建;最后便可以基于已构建的地表反射率比值库实现地气解耦,完成气溶胶的遥感反演。该算法已被应用于2019年5—10月京津冀地区的气溶胶反演,AGRI AOD反演结果与美国国家航天局发布的MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)AOD数据集、日本气象厅发布的AHI(Advanced Himawari Imager)AOD数据集的对比结果显示它们具有基本一致的空间分布趋势。利用AERONET(Aerosol Robotic Network)数据验证的结果显示AGRI AOD数据集具有较高的精度,且其精度要优于AHI AOD数据集和MODIS AOD数据集。AGRI AOD数据集的平均绝对误差,均方根误差,与地基数据的相关系数和误差落在期望误差±(0.05+0.15AOD)AERONET范围内的反演结果所占的比例分别是0.09%,0.12%,0.91%和65.86%。上述验证结果表明基于地表反射率比值库的方法反演AGRI AOD具有可行性,且反演结果具有较高的精度。  
      关键词:气溶胶光学厚度;遥感反演;风云四号;多通道扫描成像辐射计;静止卫星   
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    • 杨磊库,胡秀清,王涵,何兴伟,刘培,徐娜,杨忠东,张鹏
      2022, 26(5): 923-940. DOI: 10.11834/jrs.20210286
      风云三号D星MERSI-II陆地气溶胶反演定量能力评估
      摘要:风云三号卫星搭载的中分辨率光谱成像仪MERSI(MEdium-Resolution Spectral Imager)与NASA的MODIS属于同类型传感器,大多数通道设计相似,具备气溶胶反演的能力,但目前还没有精度可靠、稳定且全球适用的业务化气溶胶产品可供使用。本文借鉴MODIS暗目标DT(Dark target)算法思想,针对新发射的风云三号D星搭载的升级版MERSI-II传感器,构建全球适用的陆地气溶胶反演算法。为测试MERSI-II传感器气溶胶反演的定量能力,并与MODIS气溶胶产品具有可对比性,本文算法设计尽可能与DT算法在各方面处理相一致,主要在两个方面进行了改进与优化:(1)考虑到传感器波段设置差异,给出了针对MERSI-II的地表反射率估计模型;(2)改进内陆水体判别方法,解决DT算法雾霾漏反演的缺陷。通过将单景反演结果与MODIS气溶胶产品对比,反演结果的空间分布和值域大小均具有较好的一致性,相关系数达到0.9以上;有效地实现雾霾高值区反演,而MODIS产品在该区域漏反演。通过对3个月份全球数据反演试验,利用AERONET地基站网观测数据对结果进行验证,落入期望误差EE=±(0.05+0.15τ)范围的点数达到65.14%,接近2/3的要求,相关系数达到0.866,整体具有较高的验证精度;MERSI幅宽大于MODIS,加之本文像元掩膜的改进,使得MERSI反演像元数增加更多,匹配的验证点比例较MODIS高出20%左右。进一步将月平均结果与MODIS进行对比,空间分布一致性较好,反演结果大小对比相关性较好,相关系数达到0.93左右。表明本文针对MERSI-II气溶胶反演算法结果已接近国际同类型产品的精度要求,将为全球长时间序列气溶胶观测有提供重要补充。从而印证了MERSI观测数据已具有较好的定量应用能力,传感器性能、定标等正在逐渐走向成熟。  
      关键词:风云三号;中分辨率光谱成像仪;气溶胶光学厚度;暗目标算法;雾霾;内陆水体掩膜;地表估计;地基验证   
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      发布时间:2022-05-30
    • 王溢婕,臧增亮,杨磊库,颜鹏,胡译文,曾勇,尤伟,潘晓滨
      2022, 26(5): 941-952. DOI: 10.11834/jrs.20211342
      风云三号D星MERSI AOD资料的同化应用研究
      摘要:为了验证风云三号D星MERSI传感器的气溶胶光学厚度(AOD)数据对地面PM2.5的污染过程预报的效果,本文基于WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry)大气化学模式和三维变分同化方法,针对2020-02-10—2020-02-12中国北方地区的一次PM2.5重污染过程,进行了同化和预报试验研究。同化数据来自常规地面站点的PM2.5浓度数据和风云三号D星MERSI传感器的气溶胶光学厚度(AOD)数据。控制试验不同化任何资料,3组同化试验分别为仅同化地面PM2.5,仅同化卫星AOD,以及同时同化PM2.5和卫星AOD两种资料。结果表明,3组同化试验都可以有效提高初始场准确率,以地面PM2.5作为检验标准,仅同化PM2.5、仅同化AOD、同时同化两种资料相对于控制试验,初始场的平均偏差分别降低54.9%、21.9%和49.0%,平均相关系数分别提升51.4%、16.0%和34.0%,平均均方根误差分别降低50.6%、17.2%和42.3%。以卫星AOD作为检验标准,3组同化试验相对于控制试验,初始场的平均偏差分别降低37.6%、78.4%和83%,平均均方根误差分别降低31.6%、62.2%和65.2%。同化后的初始场对预报有显著的改进,改进持续时间达24 h,以地面PM2.5作为检验标准,同时同化两种资料的试验对24 h预报的平均偏差减少19.7%,相关系数提升8.8%,均方根误差减少17.2%;以卫星AOD作为检验标准,24 h预报的平均偏差减少40.1%,相关系数提升25.9%,均方根误差降低34.7%。试验结论为,相对于仅同化地面PM2.5资料,同化风云卫星AOD资料可以提升后期预报效果。  
      关键词:遥感;WRF-Chem模式;三维变分;资料同化;风云三号;气溶胶光学厚度   
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    • 周佩,汪洋,徐玲琳,程志强,盖宸德,庄留文
      2022, 26(5): 953-970. DOI: 10.11834/jrs.20221191
      基于AERONET数据的气溶胶光学特性分析
      摘要:大气气溶胶的监测对全球气候变化、区域空气质量和公共健康等研究具有重要的意义,而中国台湾岛四面环海,地理位置特殊,若忽略其大气环流和局地排放源造成的气溶胶特征时空异质性将会导致气溶胶参数反演误差。因此本研究使用中国台湾岛多个具有代表性的AERONET(AErosol RObotic NETwork)观测站历史数据和MODIS气溶胶光学厚度AOD(Aerosol Optical Depth)反演产品,分析5个典型站点气溶胶参数及其类型的时空变化特征及差异,分析结果表明:(1)各站点AOD年平均值逐年下降,呈现春季最高(0.5257)的季节变化特征和双峰结构的日变化规律,主导气溶胶类型为城市工业型(仅鹿林站点为海洋型)。(2)中国台湾地区风向多为东北风,风速越大,AOD值越低,海洋型气溶胶占比越高;反之则以城市工业型气溶胶为主。(3)Ångström波长指数(AE)、单次散射比(SSA)、复折射指数虚部、不对称因子平均值分别为1.3283、0.9564、0.0054、0.7292;相比于北京(39.9768°N,116.3813°E)站,台湾“中央大学”AOD年平均值、季节变化、主导气溶胶类型均存在较大的差异。(4)MODIS AOD分站点验证精度较高,而在高山鹿林站的验证精度稍低(R2=0.5925);而利用不同气溶胶类型的分类验证结果显示,城市工业(R2=0.7238)、生物质燃烧(R2=0.6161)和次大陆型(R2=0.5116)精度较高,但海洋型(R2=0.1585)、大陆型(R2=0.1111)AOD验证精度显著降低。本研究表明,中国台湾岛气溶胶类型呈现西南沿岸站点秋冬季次大陆型占比上升,西北沿岸大陆型上升的时空特征差异,细化气溶胶参数的时间差异和时间动态变化信息将对气溶胶卫星反演算法在环流特征明显的近海区域有着重要指导作用。  
      关键词:大气遥感;气溶胶;AERONET;气溶胶光学特性;时空分布   
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      发布时间:2022-05-30

      污染气体遥感与应用

    • 张宇航,林金泰,刘梦瑶,孔浩,陈璐璐,翁宏健,李春锦
      2022, 26(5): 971-987. DOI: 10.11834/jrs.20221413
      基于OMI的亚洲地区对流层NO<sub>2</sub>高分辨率反演产品POMINO v2.1及其与其他产品的定量对比
      摘要:对流层二氧化氮(NO2)是一种重要的痕量污染气体。现有基于OMI卫星探测器、覆盖亚洲地区的NO2公开产品QA4ECV、OMNO2和POMINO受到广泛使用,然而对于这3个产品的差异的定量认识仍然不足。我们将前期开发的POMINO产品进行了改进和优化,更新至v2.1并将反演区域扩大至覆盖东亚、东南亚和南亚大部分地区,随后定量分析了QA4ECV、OMNO2 v4和POMINO v2.1对流层NO2垂直柱浓度在2015年—2020年在不同采样条件下的异同。结果显示,POMINO版本的更新对自身NO2柱浓度反演结果的整体影响较小(<10%)。当3个产品均基于POMINO v2.1进行一致采样时,产品之间在整个亚洲区域的平均差异约为10%,在京津冀等污染地区的差异最高可达40%。3个产品均显示,京津冀地区NO2柱浓度在五年间下降了约30%,而长三角地区的变化趋势较小。当3个产品进行分别采样时,POMINO v2.1的有效数据量比其他两个产品增加了11%—44%,特别是更好地保留了重污染情形下的NO2数据,从而降低了采样引起的对NO2污染水平的系统性低估。本研究对于NO2卫星产品差异的定量分析有助于认识氮氧化物污染状况以及排放和影响评估。  
      关键词:卫星遥感;氮氧化物;OMI探测器;对流层NO2垂直柱浓度;气溶胶;数据采样;大气污染   
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    • 白杨,王盼,赵鹏飞,郭建忠,王家耀
      2022, 26(5): 988-1001. DOI: 10.11834/jrs.20221375
      河南省夏季臭氧生成敏感性及其驱动因素分析
      摘要:明确当地臭氧生成敏感性变化的主控因子是制定有效臭氧污染控制策略的前提。采用卫星观测OMI FNR(Ratio of the tropospheric columns of Formaldehyde to Nitrogen dioxide,HCHO/NO2)指示剂将河南省夏季臭氧生成敏感性OFS(Ozone Formation Sensitivity)划分为VOCs控制区、协同控制区和NOx控制区。基于地理探测器,量化气象条件、人为源前体物及其交互作用与OFS的关系。研究揭示:(1)河南省夏季OFS以协同控制区为主,区域内臭氧污染严重,仅次于VOCS控制区。2005年—2015年,FNR值波动下降,OFS向协同控制区转变,主要受NOX减排的影响。2016年之后,FNR值变大,OFS有向NOX控制区转变的趋势。(2)人为源排放是OFS变化的主要驱动因子,平均可解释FNR变化的40.5%(q=0.405)。若CO、PM2.5、NOx和非甲烷挥发性有机物NMVOC(Non-methane Volatile Organic Compounds)的排放量增加,FNR减小,河南省夏季OFS向VOCs控制区转变,对NOx减排的敏感性降低。(3)地表净太阳辐射SSR(q=0.321, Surface net Solar Radiation)和大气柱总水量TCW(q=0.302, Total Column Water)是河南省夏季OFS变化的主要气象驱动因素。SSR增加,FNR减小,使臭氧生成对VOCs更加敏感。TCW对OFS变化的影响较为复杂,当TCW<40 kg/m2时,TCW增加,FNR减小,臭氧生成对VOCs更加敏感;当TCW>40 kg/m2时,TCW增加,FNR增大,臭氧生成对NOx更加敏感。(4)因子间的交互作用对OFS空间分布的驱动大于单一因子的独立作用,人为源前体物和气象因子的交互作用占主导地位。研究结果可加强对臭氧生成光化学过程的认识,为制定合理的污染减排措施提供依据。  
      关键词:大气污染;臭氧生成敏感性;地理探测器;气象条件;人为源排放;交互作用   
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      PM2.5遥感估算与制图

    • 李珂,白开旭
      2022, 26(5): 1002-1014. DOI: 10.11834/jrs.20211286
      融合星地多源数据资料的长三角地区高分辨率时空无缝PM<sub>2.5</sub>浓度数据
      摘要:大气污染物浓度全方位动态监测是进行区域大气污染精细化防控的重要前提。为开展长三角地区小时分辨率PM2.5浓度无缝制图,本研究通过耦合AOD缺失信息重建与多模数据融合技术,建立了一套能够有效集成卫星遥感、地面观测、数值模拟等多源异构数据资料的近地面PM2.5浓度无缝制图方案,并据此生产了2015年—2020年长三角地区小时分辨率无缝PM2.5浓度格点数据产品。结果表明:本研究生产的PM2.5浓度无缝格点产品与国控站点观测数据的交叉验证相关系数达0.9,平均偏差不超过10 μg·m-3。较于空间分布不均且相对稀疏的站点观测PM2.5浓度资料,面域无缝PM2.5浓度格点数据更能有效揭示长三角地区PM2.5污染的时空变化特征;在2015年—2020年研究期内,其平均下降速率超过3 μg·m-3·a-1。本研究发展的PM2.5浓度无缝制图方法和生产的相关数据产品有望为区域灰霾污染防控和PM2.5暴露健康风险评估研究提供方法参考和基础数据支撑。  
      关键词:遥感;PM2.5制图;气溶胶光学厚度;多源数据融合;缺失信息重建;空气质量;长三角   
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      发布时间:2022-05-30
    • 范东浩,秦凯,杜娟,何秦,辛世纪,刘鼎医
      2022, 26(5): 1015-1026. DOI: 10.11834/jrs.20221493
      地球静止卫星和网格化站点支持下的PM<sub>2.5</sub>精细制图
      摘要:许多城市建立的相对稠密的网格化监测站点,为精细化监管城市空气质量奠定了基础。本文选用徐州市网格化监测数据、地球静止卫星Himawari-8/AHI及COMS/GOCI的表观反射率和气溶胶光学厚度数据、气象和其他辅助数据,开展了徐州地区0.005°空间分辨率网格的PM2.5浓度精细化制图研究。本文使用了极端梯度提升(XGBoost)、随机森林(RF)及时空加权回归(GTWR)等3种方法,并选用多种特征参数组合进行对比分析。综合分析模型精度和过拟合程度,结果表明XGBoost模型表现最好,其R2为0.90,RMSE为11.65 μg/m3。进一步将本文结果与国控站点、清华大学的TAP数据集和马里兰大学的CHAP数据集的对比分析,结果表明基于网格化站点的PM2.5制图结果能更好地反映城市内部不同区域的PM2.5浓度分布差异性,弥补因国控站点稀疏带来的缺陷,更好地服务于城市空气质量精准管控。  
      关键词:遥感;PM2.5;网格化;精细化制图;气溶胶光学厚度;表观反射率   
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      发布时间:2022-05-30
    • 陈镔捷,叶扬,林溢,游诗雪,邓劲松,杨武,王珂
      2022, 26(5): 1027-1038. DOI: 10.11834/jrs.20221362
      耦合注意力机制DNN的PM<sub>2.5</sub>估算及时空特征分析
      摘要:PM2.5作为指示环境质量的重要因子之一,不仅影响着灰霾天气的发生,还与公众健康息息相关,近年来受到广泛的关注。尽管PM2.5地面观测站点在不断地扩张,其覆盖范围依旧有限,难以反映全域PM2.5浓度的时空异质性。本研究运用卫星遥感气溶胶光学厚度数据,辅助因子除常规的气象因子等以外,还加入了针对中国人民生产生活习惯的农历日因子,提出一种耦合注意力机制的深度神经网络模型,对长三角区域2015年—2020年PM2.5浓度进行了逐日的高精度估算。模型交叉验证结果显示决定系数R2高达0.85,斜率0.86,与地面站点观测值有较高的一致性,优于多元线性回归和随机森林模型。长三角区域PM2.5浓度时空特征分析结果表明,PM2.5浓度在空间上呈现北高南低的趋势;季节特征以冬季浓度最高,夏季浓度最低,春秋过渡。此外,长三角区域2015年—2020年整体PM2.5浓度呈下降趋势,其中以上海市最为明显,下降速率为3.30 μg/(m3·a),其次为江苏省(2.65 μg/(m3·a));浙江省与安徽省下降速率都小于2 μg/(m3·a),但由于安徽省PM2.5浓度远高于浙江省,提升空间更大,需要更多的关注。综上所述,利用卫星数据结合本研究提出的方法能弥补地面观测站点的不足,获得高精度全域PM2.5浓度时空分布特征,从而更科学地指导相关政策的规划与落地。  
      关键词:遥感;气溶胶光学厚度(AOD);深度学习;注意力机制;长三角区域;空气质量   
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      发布时间:2022-05-30

      大气校正

    • 余婧,杨文涛,李正强,侯伟真,裘桢炜,李雨廷,葛邦宇
      2022, 26(5): 1039-1050. DOI: 10.11834/jrs.20221371
      高分多模卫星大气校正总体设计与在轨验证
      摘要:高分多模卫星搭载中国首台民用大气同步校正仪,可以对同平台的高分辨率相机观测区域进行时间同步、视场覆盖的大气参数测量,实现对高分辨率图像的大气校正。文章论述了高分多模卫星大气同步校正的总体设计思路,并给出了时空同步、多谱段、多偏振通道探测体制的设计方案和地面验证结果。高分多模卫星入轨以后,对大气同步校正仪的大气参数反演效果和高分辨率图像的校正效果进行了分析,结果表明利用大气同步校正仪测量数据对大气气溶胶光学厚度(AOD)和大气水汽含量(CWV)的反演结果可信,对高分辨率图像有较好的大气校正效果。  
      关键词:遥感;大气校正;总体设计;在轨验证;偏振;气溶胶光学厚度;大气水汽含量   
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      发布时间:2022-05-30
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