地球同步扫描成像吸收光谱仪的要求、设计原理和性能

大气科学所面临的重大问题之一是如何估计和了解自然的和人为的污染对局部、地区和大陆范围内生物质量的影响并对这种影响进行量化。要想了解地区污染在大陆范围内的影响,必须把每天的时间量程与季节和年时间量程联系起来,同时也必须把局部空间与地区和大陆空间范围联系起来。这就要求人们每时每刻都以适当的横向分辨率和垂直方向分辨率对这种污染进行监测。用像TOMS和GOME那样的仪器从低地球轨道平台上对对流层进行观测,这已经证明了探测与空气质量有关的大气成分的可能性。但是,这些仪器在每天的重访时间和对局部云层的统计方面受到了限制。从地球同步轨道上进行测量,这是以适当的横向分辨率从空间观测每日变化的一种实用方法。因此,有人提出了地球同步对流层污染探测仪(GeoTROPE)任务。这种探测仪由两台仪器构成,基中一台是覆盖热红外波段的地球同步傅里叶成像光谱仪(GeoFIS),另一台是覆盖紫外、可见光和短波红外(UV-VIS-SWIR)谱区的地球同步扫描成像吸收光谱仪(GeoSCIA)。本文简述通过用紫外-可见光-短波红外成像光谱仪测量背散射太阳辐射从地球同步轨道进行对流层遥感的可能性和可行性。GeoSCIA是一台采用二维CCD列阵进行光谱成像和空间成像的中分辨率成像光栅光谱仪。本文对该仪器的要求、设计原理和性能作了介绍,并估计了对流层成分的提取精度。阳光背散射测量结果与GeoFIS的热红外测量结果的综合分析表明,把这些谱区中的观测结果结合起来可以更高的精度测量低至边界层或者云顶高度处的有关成分的浓度。

地球同步轨道二维扫描红外成像技术

相对第一代地球同步轨道遥感卫星基于自旋稳定卫星平台的二维成像技术,基于三轴稳定平台成像技术的最大优势在于大幅度提高成像效率、缩短成像周期和多载荷并举。我国基于三轴稳定平台的第二代地球同步轨道气象卫星扫描成像辐射计,采用双扫描镜结合三反射光学系统、辐射制冷器及线列阵探测器,实现了从可见光至甚长波红外波段的成像。面对扫描成像辐射计的恶劣温度环境、极端指向精度、超长运动手寿命等任务要求组合,研制过程中采用了空间光学、精密机械、长寿命运动、电机控制、空间热控、信息处理等综合技术,使仪器实现了恶劣温度环境下的高精度成像。卫星计划于2016年发射,届时将进一步提高我国预报短时天气及突发性灾害的能力。

LEO和GEO下一代光栅光谱成像大气探测仪设想(下)

在2000年初提出的NASA千禧年计划〔地球同步成像傅里叶变换光谱仪(GIFTS))的资助下,美国开始首次研制GEO红外探测仪。GIFTS原定于2004年装载在EO3上以GIFTS-IOMI推出,但最终在2008年与NMP项目一起被取消。

光学系统、成像与分析

TH703 99063522三轴稳定地球同步气象卫星CDD成像仪光学系统设计=Optical system design of a CCD imager in athree—axis stabilized geostationary meteoro-logical satellite[刊,中]/孙胜利(中科院上海技物所.上海(200083))∥98’中国青年光学学术讨论会.—陕西,西安,98.

亚洲地区OMI和SCIAMACHY臭氧柱总量观测结果比较

利用臭氧观测仪(OMI)和扫描成像大气吸收光谱仪(SCIAMACHY)传感器反演的臭氧总量数据,结合从世界臭氧与紫外线辐射数据中心(WODUC)获取的地面观测臭氧总量数据进行验证,对比2种不同卫星遥感反演的臭氧总量产品优缺点,并分析亚洲地区臭氧总量的时空特征.结果表明,OMI反演的结果比SCIAMACHY的结果更好,而且具有更高的时间和空间分辨率.臭氧总量存在明显的季节变化,在低纬度地区最大值出现在4或5月,最小值在11或12月,而在高纬度地区则分别出现在2月或3月和8月或9月.臭氧总量纬度地带性分布明显,并随着纬度增加而逐渐上升,在10°N^30°N之间,臭氧总量增长平缓,在30°N^50°N之间,臭氧总量快速增大.在青藏高原地区出现臭氧低值区,并在青藏高原东面的横断山脉向低纬度延伸,隔断了臭氧总量的纬度地带性分布.臭氧总量变化在不同纬度呈现不同的模式,距平值随纬度的增大波动随之增大.纬度最低的站点(216)臭氧总量距平值变化最小,最大只有30 DU;而纬度最高的站点(326)臭氧总量距平值变化可达180 DU以上.

AMSR-E微波数据反演裸地地表温度算法研究

利用AMSR-E被动微波数据,以撒哈拉沙漠地区为研究对象,基于搭载在同一颗卫星上的AMSR-E传感器和MODIS传感器同步观测成像的特点,将MODIS数据反演得到的裸地地表温度产品进行尺度上推,作为AMSR-E像元尺度的地表真实温度,在分析AMSR-E不同通道微波探测值所包含的不同信息特点的基础上,选出反演裸地地表温度较为有效的探测通道,利用多元线性回归的方法,建立经尺度上推后对应AMSR-E尺度的MODIS地表温度与AMSR-E各通道亮温之间的对应关系,从而实现利用AMSR-E被动微波数据反演裸地地表温度的算法。经验证,反演计算的裸地地表温度误差在±3K之间。该方法不仅对时间和空间的变化有一定的适应性,而且具有一定的物理意义,反演结果可以较好地反映裸地地表温度的变化情况。

高分五号卫星

高分五号（GF-5）卫星于2018年5月9日在太原卫星发射中心成功发射.GF-5卫星运行在平均轨道高度705km、倾角98.2o的太阳同步轨道,发射质量约2800kg,整星功率1700W,设计寿命为8年.GF-5卫星配置有6台先进有效载荷,观测谱段覆盖紫外至长波红外,包括：大气环境红外甚高光谱分辨探测仪、大气痕量气体差分吸收光谱仪、全谱段光谱成像仪、大气主要温室气体监测仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪、可见短波红外高光谱相机.