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星载近红外高光谱CO2遥感进展

毕研盟 王倩 杨忠东 谷松岩 吴荣华 刘成保

毕研盟, 王倩, 杨忠东, 谷松岩, 吴荣华, 刘成保. 星载近红外高光谱CO2遥感进展[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(5): 725-735. doi: 10.3788/CO.20150805.0725
引用本文: 毕研盟, 王倩, 杨忠东, 谷松岩, 吴荣华, 刘成保. 星载近红外高光谱CO2遥感进展[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(5): 725-735. doi: 10.3788/CO.20150805.0725
BI Yan-meng, WANG Qian, YANG Zhong-dong, GU Song-yan, WU Rong-hua, LIU Cheng-bao. Advances on space-based hyper spectral remote sensing for atmospheric CO2 in near infrared band[J]. Chinese Optics, 2015, 8(5): 725-735. doi: 10.3788/CO.20150805.0725
Citation: BI Yan-meng, WANG Qian, YANG Zhong-dong, GU Song-yan, WU Rong-hua, LIU Cheng-bao. Advances on space-based hyper spectral remote sensing for atmospheric CO2 in near infrared band[J]. Chinese Optics, 2015, 8(5): 725-735. doi: 10.3788/CO.20150805.0725

星载近红外高光谱CO2遥感进展

doi: 10.3788/CO.20150805.0725
基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(No.2011AA12A104)
详细信息
    通讯作者:

    毕研盟(1979—),男,博士,副研究员,主要从事卫星遥感温室气体方面的研究。E-mail:biym@cma.gov.cn

    王 倩(1989—),女,新疆五家渠人,硕士,研究实习员,2011年于兰州大学获得学士学位,2014年于中国气象科学研究院获得硕士学位,主要从事大气成分遥感方面的研究。E-mail:qwang@cma.gov.cn

    杨忠东(1964—),男,新疆乌鲁木齐人,博士,研究员,主要从事地面应用系统工程设计、建设和遥感科学研究应用方面的研究。E-mail:yangzd@cma.gov.cn

    谷松岩(1962—),女,辽宁鞍山人,博士,研究员,主要从事微博遥感应用方面的研究。E-mail:gusy@cma.gov.cn

    吴荣华(1984—),男,吉林人,博士研究生,工程师,主要从事大气遥感定标方面的研究。E-mail:wurh@cma.gov.cn

    刘成保(1985—),男,山东淄博人,博士,助理研究员,2013年于中国科学院大学获得博士学位,主要从事风云极轨气象卫星遥感图像地理定位方面的研究。E-mail:liucb@cma.gov.cn

  • 中图分类号: P412.27

Advances on space-based hyper spectral remote sensing for atmospheric CO2 in near infrared band

  • 摘要: 在应用需求的拉动和高光谱技术发展的驱动下,利用被动式星载近红外高分辨率光谱仪探测大气CO2分子柱含量已成为一个相当活跃的研究领域。本文介绍了卫星遥感CO2在科学和社会发展方面的基本需求,分析了被动遥感CO2的优势和不足;对国际上最新的以美国OCO-2(2014年7月发射)和日本GOSAT(2009年1月发射)为代表的专项CO2遥感任务进行了综述,包括仪器指标、观测模式和定标模式等方面;着重对OCO-2定标精度需求和多种在轨定标方式进行了阐述;从应用和数据处理角度,简要比较了光栅和傅里叶干涉探测技术探测CO2的主要特点;最后对定量反演原理进行了概述,并对这一领域的未来发展进行了展望。

     

  • 图 1  2015年1月1日,OCO-2每轨科学观测和探元合并时定标观测统计,横坐标代表每一种模式的时序号,纵坐标代表观测模式简写: GL:海洋耀斑;SB: 待机;DS:暗电流定标;LS:灯定标;SS:太阳定标;BS:临边定标

    Figure 1.  Series of OCO-2 science observation and calibration modes each orbit in Jan.1,2015. The horizontal axis shows the series numbers for every modes. The vertical axis represents the observation and calibration modes. GL:; SB:standby; DS:dark current scaling; LS:light scaling; SS:solar scaling; BS:border scaling

    图 2  反演算法流程图

    Figure 2.  Flow diagram for retrieval algorithm

    表  1  OCO-2卫星和光栅光谱仪主要指标

    Table  1.   Principal specifications of OCO-2 and grating spectrometer

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    表  2  OCO-2在轨定标观测描述

    Table  2.   Description of on-orbit calibration measurements of OCO-2

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    表  3  GOSAT卫星及载荷TANSO-FTS主要技术指标

    Table  3.   GOSAT and TANSO-FTS specifications

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    表  4  GOSAT载荷TANSO-CAI主要技术指标

    Table  4.   GOSAT TANSO-CAI specifications

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-11
  • 录用日期:  2015-05-13
  • 刊出日期:  2015-01-25

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