大气环境遥感监测激光雷达产品技术浅析

大气激光雷达是大气环境遥感监测领域重要的监测设备,在大气气溶胶、风速、温度和气体成分探测方面发挥着重要作用。传统大气激光雷达是以脉冲激光为光源、望远镜同轴或平行轴接收信号、光电探测器完成光电转换;沙氏大气激光雷达是近年来发展的一项新型大气激光雷达技术,以连续激光作为光源、望远镜倾斜接收光信号、CCD相机作为探测器。本文对两者进行介绍和比较,旨在为大气环境监测方面提供产品选择和应用分析参考。

大气环境遥感监测激光雷达技术浅析及应用现状

传统大气激光雷达和沙氏大气激光雷达作为两种不同的大气激光雷达实现技术路线,实际应用中可依据需求进行科学选择。比如需要与现有大气监测网络激光雷达组网和数据比对分析,优选传统大气激光雷达。而低成本、低维护及近距离高分辨率则会考虑沙氏大气激光雷达。

大气环境热点网格遥感筛选方法研究

为筛选京津冀及周边地区的大气环境热点网格,在卫星遥感反演获取区域灰霾天数、PM_(2.5)、NO_2和SO_2浓度等大气环境四项遥感监测因子的基础上,首先利用分形求和模型确定了研究区域的四项指标的背景值和标准值,然后根据ORAQI计算方式提出一种大气环境遥感综合污染指数,并提取了大气环境热点网格,最后结合高分辨率卫星数据对热点网格的工业用地情况进行初步探讨分析.结果表明,2016年京津冀及周边地区各项大气污染物的局部分布特征表现出较大差异,不同地区的主要污染物不尽相同并且呈多项污染物复合污染的特征,利用分形统计模型确定灰霾天数、PM_(2.5)、NO_2和SO_2浓度的背景值分别为10.7d、57.5μg/m^3、515.7×10^(13)mole/cm^2和0.29DU,标准值分别为22.2d、112.2μg/m^3、2073.1×10^(13)mole/cm^2和0.64DU.大气环境遥感综合污染指数表明大气环境综合污染相对最重的地区主要分布在保定中部、石家庄中北部及邢台南部和邯郸北部交界处,该区域共筛选出1782个大气环境热点网格,其中工业用地面积占比较低的网格单元比例相对较大,这表明小型企业生产排放对当地的大气环境质量影响较大.

“星-机-地”生态环境遥感反演与设备研制2014年度研究报告

为寻求一系列能敏感、清晰地反映生态系统站木特征及生态环境变化趋势的定量遥感参数,构建可业务化的定量生态环境质量监测指标体系,以在时究尺度上对特定区域范围内生态系统和生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素进行系统地测定,研究围绕生态系统和景观生态学等理念,从区域植被组成状况、植被结构状况和植被功能状况3个方面入手。在多源、多尺度立体监测数据生态环境参数提取研究基础上,重点研究与生产生态环境质量监测与评价的相关参数产品。2014年的主要研究工作为,在基于物候信息和数据拟合算法的支持下,进行了多源遥感数据农作物精细分类、植被遥感决策树分类等方法模型研究;根据NDVI随观测角度的变化规律构造出新型多角度归一化植被指数MNDVI,用以解决LAI反演中过饱和问题,并将实测和估算LAI进行线性回归来进行精度验证。尝试通过结构方程模型建立地表生物量(或LAI)及土壤有机碳与土壤呼吸的关系,实现空间上大面积的土壤有机碳含量估算,并进行土壤呼吸情况的空间分布估计。卫星遥感已被广泛用于大气环境监测与气候变化研究之中,其大范围、动态连续的观测能力对地面观测形成了有益的补充。该研究基于我国大气环境监测的实际需要,基于卫星观测与大气模式、气象数据相结合的思路,初步实现了对流层HCHO柱浓度反演、近地面N02浓度估算,以及基于常规期限观测的气溶胶吸湿增长特性近似等方法的研究,为进一步满足实际的业务监测需要,提高遥感反演精度提供支撑。地基大气痕量气体与气溶胶遥感仪器主要用于获取大气痕量气体柱浓度和垂直分布廓线以及气溶胶光学厚度和消光系数廓线,为星载、机载数据验证提供技术手段。该年度完成了地基大气痕量气体与气溶胶紫外可见光谱遥感探测系统的总体设计、各项关键分系统的设计和加工,包括二维扫描和望远镜单元、光谱探测单元、恒温控制单元等,开展了紫外可见多组分气体浓度反演算法研究等。并进行了实验室测试及实验工作,测试了系统关键部件和验收数据处理算法。

微波无源遥感有效载荷现状与发展

针对微波无源遥感有效载荷这一卫星有效载荷中发展最早、最成熟的子领域,对从20世纪60年代至今,世界范围内在轨与在研共17个具有代表性的载荷产品进行了研究。综合分析了微波无源遥感载荷在气象、海洋、陆地、大气环境及深空微波遥感等应用领域的发展现状,归纳出无源微波遥感有效载荷向定量应用、功能复合、主被动一体、体制混合、太赫兹探测等方向的发展趋势。总结了我国与欧美发达国家在系统应用水平、反演处理能力、关键部组件性能、研发条件等方面存在的差距,提出了后续发展静止轨道毫米波亚毫米波探测仪、一体化微波成像探测仪、太赫兹冰云探测仪、L波段土壤湿度微波探测仪、亚毫米波临边探测仪、行星探测仪等载荷的设想。