全球碳盘点卫星遥感监测方法、进展与挑战 被引量：47

1

作者 刘良云 陈良富 +17 位作者 刘毅 杨东旭 张兴嬴 卢乃锰 居为民 江飞 尹增山 刘国华 田龙飞 胡登辉 毛慧琴 刘思含 张建辉 雷莉萍 范萌 张雨琮 周翔 吴一戎 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期243-267,共25页

以全球变暖为主要特征的气候变化已成为全球性环境问题,对全球可持续发展带来严峻挑战。2015年《巴黎协定》确定了自2020年后国家自主贡献的减排方式,并从2023年开始每5 a开展一次全球碳盘点。2019年第49届IPCC全会明确增加了基于卫星... 以全球变暖为主要特征的气候变化已成为全球性环境问题,对全球可持续发展带来严峻挑战。2015年《巴黎协定》确定了自2020年后国家自主贡献的减排方式,并从2023年开始每5 a开展一次全球碳盘点。2019年第49届IPCC全会明确增加了基于卫星遥感的排放清单校验方法。欧盟、美国、日本、加拿大等正在大力发展温室气体排放的MVS(Monitoring and Verification Support)能力。本文调研分析了全球碳盘点对卫星遥感技术的需求,介绍了全球碳盘点卫星遥感的技术原理,梳理了温室气体卫星遥感、生态系统碳源汇卫星遥感估算、人为源碳排放卫星遥感、碳通量同化估算等全球碳盘点卫星遥感核心环节的研究现状与进展,分析了当前卫星遥感技术对全球碳盘点任务的支撑能力,并结合国内外发展趋势,针对性地提出中国的碳监测卫星计划方案,并展望了中国开展全球碳盘点卫星遥感监测重点任务,期望为中国全球碳盘点卫星遥感体系建设提供思路与方案。 展开更多

关键词 全球变暖 碳盘点 碳排放 碳源汇 卫星遥感 同化

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高分五号卫星大气参数探测综述 被引量：24

2

作者 陈良富 尚华哲 +10 位作者 范萌 陶金花 胡斯勒图 张莹 王红梅 程良晓 张欣欣 伟乐斯 李明阳 邹铭敏 刘冬冬 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期1917-1931,共15页

高分五号卫星搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、主要温室气体探测仪、大气多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高分辨率探测仪、可见短波红外高光谱相机和全谱段光谱成像仪共6台载荷,对全球环境监测及中国大气气溶胶、臭氧、二氧化硫、... 高分五号卫星搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、主要温室气体探测仪、大气多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高分辨率探测仪、可见短波红外高光谱相机和全谱段光谱成像仪共6台载荷,对全球环境监测及中国大气气溶胶、臭氧、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、甲烷和云等多个环境与气象综合监测方面有着重要的意义。为了更好的了解高分五号卫星任务的大气监测内容,本文对高分五号卫星其中的4个大气探测载荷特征和数据处理算法进展进行了总结,涉及各个载荷参数信息、算法介绍和产品初步结果等相关内容。高分五号卫星是中国专门用于大气环境监测任务的遥感卫星,随着后续卫星的发射升空,将对中国乃至全球大气环境监测提供强有力的数据支撑。 展开更多

关键词 遥感 高分五号 DPC(Directional Polarization Camera) EMI(Environment Monitoring Instrument) GMI(Greenhouse-gases Monitoring Instrument) AIUS(Atmospheric Infrared Ultraspectral Senor)

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滦河流域碳、水循环和能量平衡遥感综合试验总体设计 被引量：16

3

作者 阎广建 赵天杰 +14 位作者 穆西晗 闻建光 庞勇 贾立 张永光 陈德清 姚崇斌 曹志宇 雷永荟 姬大彬 陈良富 柳钦火 吕利清 陈镜明 施建成 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期856-870,共15页

始于20世纪80年代的系列大型遥感试验开始系统研究地表物质和能量交换过程,对遥感与地球系统科学研究的结合起到重要作用,但是尚无综合利用多源遥感数据解决碳、水、能量循环问题的有效方案。遥感科学国家重点实验室于滦河上游地区组织... 始于20世纪80年代的系列大型遥感试验开始系统研究地表物质和能量交换过程,对遥感与地球系统科学研究的结合起到重要作用,但是尚无综合利用多源遥感数据解决碳、水、能量循环问题的有效方案。遥感科学国家重点实验室于滦河上游地区组织开展基础性、多学科、多尺度的“碳、水循环和能量平衡遥感综合试验”。本次试验面向地球系统科学对遥感观测的最新要求,以遥感如何服务地—气过程研究为关键科学问题,开展星—机—地多尺度遥感综合观测和地面测量,论证中国自主设计的碳、水、能量相关卫星的技术指标,基于大场景真实结构模拟和多尺度综合观测构建虚拟遥感试验场,验证全波段遥感机理模型和复杂地表辐射传输机理。核心试验区位于地势较为平坦的闪电河流域和地形复杂的小滦河流域。闪电河流域主要地类为农田和草地,开展的试验以水循环和能量平衡遥感综合观测为主。小滦河流域主要地类为森林和草地,以碳循环遥感综合观测为主。两个试验区都开展了系统性的多架次飞行试验,并同步开展地面全波段、主被动协同观测。特别设计了一次长达165 km的大跨度飞行试验,横跨两个试验区,包含了地表类型和海拔高度的逐渐过渡。从2017年的预实验开始,整个试验为期5年。基于科学目标驱动、开放、协作、共享的原则,本次试验吸引了10个大型国家科研项目,4个卫星计划团队,19家单位200人次参加,是中国主导的又一次具有明确科学目标的大型多学科交叉遥感综合试验。 展开更多

关键词 遥感试验 碳循环 水循环 能量平衡 滦河流域 全波段 主被动协同

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2013年—2017年主要农业区秸秆焚烧时空特征及影响因素分析 被引量：15

4

作者 徐奔奔 范萌 +5 位作者 陈良富 江涛 陶金花 程良晓 纪轩禹 武卫玲 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1221-1232,共12页

中国作为农业大国,每年面临大规模的露天秸秆焚烧现象,近十几年来,秸秆焚烧在突发和极端雾霾事件中发挥了显著的作用,导致大气能见度下降,危害人类健康。本文为探究中国"大气十条"实施第一阶段(2013年—2017年)以来中国秸秆... 中国作为农业大国,每年面临大规模的露天秸秆焚烧现象,近十几年来,秸秆焚烧在突发和极端雾霾事件中发挥了显著的作用,导致大气能见度下降,危害人类健康。本文为探究中国"大气十条"实施第一阶段(2013年—2017年)以来中国秸秆焚烧时空变化情况,并探究秸秆禁烧政策对秸秆焚烧时空变化的影响,借助2013年—2017年Terra、Aqua卫星MODIS热异常产品,利用土地利用与覆盖变化数据,通过提取白天农田范围内的热异常点,获取全国范围秸秆焚烧结果,分析了2013年—2017年秸秆焚烧时空变化特征,并深入讨论了全国和区域禁烧政策对秸秆焚烧治理的影响,有助于为今后针对重点焚烧区制定相关政策提供科学依据。研究结果显示"大气十条"颁布之后5年期间全国秸秆焚烧年总量呈先增加后减小的总趋势,最低值2016年比最高值2014年降低34.48%,2017年较2013年秸秆焚烧数量减少的区域面积约为增加区域面积的2倍。秸秆焚烧治理成效最为显著的为河南省、安徽省和湖北省,其中,河南省在严格的禁烧政策、集中约谈、经济处罚、推广秸秆综合利用产业等多种措施共同影响下,2016-06和2016-10两个秸秆焚烧高峰期的秸秆焚烧数量分别较2015年同期下降86.66%和98.93%,且后期未出现反弹。黑龙江省虽然在一定程度上控制了秋季秸秆焚烧情况,但由于秸秆产量大且缺乏处理手段,会导致次年春季出现大规模反弹,并未从根本上解决秸秆焚烧控制问题。因此,除了进一步强化秸秆焚烧重点区域和重点时段禁烧措施,不断提高禁烧监管水平,还必须鼓励秸秆还田,秸秆能源化,提高秸秆综合利用率,"禁""用"结合、因地制宜,形成管控秸秆焚烧的长效科学措施。 展开更多

关键词 遥感 中国 MODIS Terra/Aqua 秸秆焚烧 时空变化 政策影响 变化分析

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闪电河流域水循环和能量平衡遥感综合试验 被引量：13

5

作者 赵天杰 施建成 +39 位作者 徐红新 孙彦龙 陈德清 崔倩 贾立 黄硕 牛升达 李秀伟 阎广建 陈良富 柳钦火 赵凯 郑兴明 赵利民 郑超磊 姬大彬 熊川 王天星 李睿 潘金梅 闻建光 穆西晗 余超 郑姚闽 蒋玲梅 柴琳娜 卢麾 姚盼盼 马建威 吕海深 武建军 赵伟 杨娜 郭鹏 李玉霞 胡路 耿德源 张子谦 胡建峰 杜爱萍 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期871-887,共17页

遥感试验是进行遥感原理的验证、遥感模型与反演方法的发展、遥感产品的真实性检验,推动卫星计划的论证实施及其观测在地球系统科学中应用的重要途径。闪电河流域水循环和能量平衡遥感综合试验以滦河上游闪电河流域为核心试验区,以地球... 遥感试验是进行遥感原理的验证、遥感模型与反演方法的发展、遥感产品的真实性检验,推动卫星计划的论证实施及其观测在地球系统科学中应用的重要途径。闪电河流域水循环和能量平衡遥感综合试验以滦河上游闪电河流域为核心试验区,以地球表层系统的水循环过程和能量平衡为研究对象,旨在通过天—空—地一体化的观测手段,针对不同典型地表类型开展全波段主被动协同遥感观测,研究异质地表和山地条件下像元尺度遥感关键参量的观测方案,研究重要水热参量的遥感方法及其同陆面/水文过程模型的结合,支撑国家民用空间基础设施和空间科学先导专项相关卫星计划的论证实施。其中,航空飞行遥感试验搭载L波段主被动一体化微波载荷、双角度热红外相机、四波段多光谱相机和高光谱成像仪进行协同观测,实现了土壤水分、组分温度、植被含水量、叶面积指数等地表参数以及湖泊、水库、湿地等的遥感监测;地面同步观测试验利用车载微波辐射计、地基雷达和光谱仪进行了典型地物如裸土、植被、水体、人工目标等的遥感观测,并按照样区—样方—样点的多尺度嵌套方案进行了地表参数的同步采样,获取了该地区关键地表参数的短时期时空变化特征;同时配合卫星和机载观测,在闪电河流域完成了土壤温湿度、地表水热通量、地表辐射四分量、降水等气象要素的地面观测网络的建设,为验证地表辐射/散射遥感模型,发展、优化和验证水热参量遥感反演算法,研究地表水热参量尺度效应与尺度转化问题提供了重要平台,将促进陆表能量与水分交换过程的理解及其对全球变化的作用和反馈机制的研究。 展开更多

关键词 遥感试验 水循环 能量平衡 闪电河流域 航空遥感 观测网络

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职业本科教育产教融合的路径与支持政策研究——以浙江药科职业大学为例

6

作者 张煜炯 陈汉强 +3 位作者 王华锋 周静峰 陈良福 孙崇鲁 《科技创业月刊》 2024年第2期137-140,共4页

通过对职业本科教育产教融合的发展阶段、内涵建设和指导性政策等进行梳理,围绕职业本科教育的办学机制、运行原则、人才供求和资源调控机制4个方面内容进行展开,并以此作为职业本科教育产教融合发展路径,从而丰富职业本科教育的办学模... 通过对职业本科教育产教融合的发展阶段、内涵建设和指导性政策等进行梳理,围绕职业本科教育的办学机制、运行原则、人才供求和资源调控机制4个方面内容进行展开,并以此作为职业本科教育产教融合发展路径,从而丰富职业本科教育的办学模式和办学特色。同时从制定和实施产教融合政策、监督管理、经费保障等3个方面的支持政策进行分析,在提出优化路径和支持政策的同时,以浙江药科职业大学为例,对新建的职业本科大学在实施产教融合作出阐述,以此为职业本科教育在实施产教融合提供必要的理论依据。 展开更多

关键词 职业本科教育 产教融合 支持政策

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基于卫星遥感的近地面PM_(2.5)浓度反演进展 被引量：5

7

作者 向娟 陶明辉 +3 位作者 郭玲 陈良富 陶金花 桂露 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1757-1776,共20页

细颗粒物PM_(2.5)(Fine Particulate Matter)是影响空气质量和公共健康的关键因素之一。高时空分辨率的PM_(2.5)数据是公共健康风险评估和流行病学研究的基本需求。相较于地面站点,卫星遥感技术具有连续观测、宽覆盖和低成本的优势,基... 细颗粒物PM_(2.5)(Fine Particulate Matter)是影响空气质量和公共健康的关键因素之一。高时空分辨率的PM_(2.5)数据是公共健康风险评估和流行病学研究的基本需求。相较于地面站点,卫星遥感技术具有连续观测、宽覆盖和低成本的优势,基于卫星气溶胶光学厚度AOD(Aerosol Optical Depth)反演PM_(2.5)质量浓度的方法已成为热点。本研究概述了卫星AOD产品反演PM_(2.5)浓度的原理,介绍了用于PM_(2.5)反演的主要卫星AOD产品及其反演精度;总结了现有的PM_(2.5)估算方法及其优缺点,指出目前PM_(2.5)反演研究存在的问题;提出未来PM_(2.5)反演方向主要集中在高时空分辨率的PM_(2.5)浓度重建、基于激光雷达数据的三维PM_(2.5)浓度反演及PM_(2.5)化学组分反演等方向。比例因子法、物理机理模型和统计模型这3种方法都能在不同时期不同程度地准确估算PM_(2.5)浓度,代表了那个时期较为前沿的研究热点,但比例因子法和物理机理模型因其自身的局限性而应用较少,而统计模型因其独特的时间或时空异质性的可描述性和强大的非线性描述能力的优势而被广泛应用并不断改进。目前PM_(2.5)反演研究存在的问题主要有3种:(1)卫星AOD的非随机缺失问题造成估算的PM_(2.5)数据缺失;(2)反演模型的精度问题;(3)PM_(2.5)的化学成分估算问题。基于此,本文为了准确揭示近地面PM_(2.5)的时空变化趋势,提高基于卫星AOD产品的近地面PM_(2.5)反演研究的准确性,提出了几点未来的研究方向:首先,新型的高空间(如风云四号、高分五号)、高时间分辨率(Himawari-8/9)卫星AOD产品在PM_(2.5)的精细化估算研究上具有很大优势,这对于高时空分辨率的PM_(2.5)浓度重建具有重要意义;其次,随着大气探测技术的发展,星载、机载及地基激光雷达都能够获取垂直分布信息,搭载在无人机上的颗粒物传感器可实现PM_(2.5)垂直方向上的监测,将� 展开更多

关键词 PM_(2.5) 卫星遥感 AOD 估算方法

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基于VIIRS火点数据和FARSITE系统的森林火灾蔓延模拟 被引量：3

8

作者 徐奔奔 王炜烨 +4 位作者 陈良富 陶金花 纪轩禹 张成杰 范萌 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期1575-1588,共14页

针对森林火灾模型模拟、预测火灾蔓延结果精度随时间增加而降低的问题,提出了使用卫星遥感火监测数据重初始化火灾模型降低模拟结果误差的方法。使用FARSITE(Fire Area Simulator)火灾模拟系统模拟内蒙古自治区一场森林火灾,并使用375 m... 针对森林火灾模型模拟、预测火灾蔓延结果精度随时间增加而降低的问题,提出了使用卫星遥感火监测数据重初始化火灾模型降低模拟结果误差的方法。使用FARSITE(Fire Area Simulator)火灾模拟系统模拟内蒙古自治区一场森林火灾,并使用375 m的VIIRS(Visible infrared Imaging Radiometer Suite)火监测数据对FARSITE重初始化,探究该方法在中国林火蔓延模拟中的应用。使用SC(S?rensen’s Coefficient)值,辅以多源卫星遥感数据,评估该方法模拟结果精度。结果显示,各模拟过程中,模拟结果精度均随模拟时间的增加而降低,重初始化的模拟结果与实际过火区一致性更高,VIIRS重初始化模拟结果SC值最高提高56.89%,最终SC值提高了45.45%;最终模拟结果的SC值从最初的54.14%经过VIIRS火点修正后提高到78.76%;模拟过程中的VIIRS火点重初始化的模拟结果SC值最高为87.8%。使用VIIRS火监测数据重初始化FARSITE火灾模拟系统,将火灾分为多次进行模拟,缩短模拟时间,有效控制模拟误差的传递,提高了森林火灾蔓延模拟的精度,这种方法提高了火灾模型在大规模、长时间森林火灾应用中的可靠性。 展开更多

关键词 遥感 森林火灾 林火蔓延 VIIRS FARSITE 火行为模拟

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基于垂直订正和湿度订正方法估算川渝地区逐小时PM_(2.5) 被引量：2

9

作者 赵青琳 曾巧林 +4 位作者 罗彬 许丽萍 范萌 陈良富 罗小波 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期1946-1962,共17页

针对PM_(2.5)污染比较严重的川渝地区,本研究利用日本静止葵花卫星(Himawari-8)反演的气溶胶光学厚度(AOD)进行垂直订正和湿度订正估算川渝地区2017年—2018年09:00—16:00时的PM_(2.5)浓度。首先,基于气象观测的能见度(vis)数据与消光... 针对PM_(2.5)污染比较严重的川渝地区,本研究利用日本静止葵花卫星(Himawari-8)反演的气溶胶光学厚度(AOD)进行垂直订正和湿度订正估算川渝地区2017年—2018年09:00—16:00时的PM_(2.5)浓度。首先,基于气象观测的能见度(vis)数据与消光系数σa(λ)之间的关系,引入“标高(Ha)”对气溶胶光学厚度进行垂直订正;其次,根据匹配的气象和环境监测数据对每一个站点逐一拟合1—12月份的吸湿增长因子,并采用反距离加权空间插值(IDW)方法构建吸湿订正因子网格,从而进行湿度订正估算。研究结果表明,经垂直订正和湿度订正后,相比AOD与PM_(2.5)之间的相关性,“干”消光系数σ_(dry)与PM_(2.5)的相关性显著提高,相关系数(r)由0.12—0.45提高至0.32—0.69;验证09:00至16:00时卫星估算结果,相关系数(r)均大于0.7,均方根误差(RMSE)为18.59±2.26μg/m^(3);提取所有观测站点进行验证,r=0.82,RMSE=18.64μg/m^(3)。 展开更多

关键词 AOD PM_(2.5) 垂直订正 湿度订正 川渝地区

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基于VIIRS数据的中国东部气溶胶光学厚度反演算法改进 被引量：2

10

作者 汪洋 陈良富 +3 位作者 李莘莘 王新辉 余超 范萌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期49-62,共14页

VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)作为MODIS(The MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)的后继传感器,可在全球范围内实现对气溶胶的连续时空监测.卫星反演的气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)是... VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)作为MODIS(The MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)的后继传感器,可在全球范围内实现对气溶胶的连续时空监测.卫星反演的气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)是研究地球能量收支平衡、气候效应和空气质量的重要大气参数.但在中国重污染天气情况下,现有的VIIRS陆地气溶胶产品存在一定不足.因此,本研究改进云识别方法,优化像元筛选,约束气溶胶类型选择,实现重污染情况下AOD的反演.基于地基AERONET(AErosol RObotic NETwork)的验证结果表明,相比NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)产品,改进后的反演结果克服了反演值偏低的问题,且表现出更好的相关性,RMSE从0.236下降到0.219.为验证在重污染条件下改进算法的适用性和准确性,本文对比了两种污染条件下的反演结果(0.6<AODAERONET <1和AODAERONET>1).统计结果表明,在较重污染天气条件下(AODAERONET>1),相比NOAA的AOD产品,本文结果的反演率从32.3%提升为68.8%,回归分析的斜率提高为0.80,相关系数达到0.76,均方根误差为0.307,在增加反演量的同时保证了反演的精度. 展开更多

关键词 AOD 遥感 反演算法 VIIRS 霾

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河南省沟胫天牛亚科(鞘翅目:天牛科)的3个新纪录种

11

作者 陈良甫 路登伟 +2 位作者 侯家霖 江鹏 田野 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 2022年第2期189-191,共3页

【目的】调查河南省天牛科的种类及分布,进而研究其寄主及防治方法。【方法】在宝天曼自然保护区运用网捕法及灯诱法采集昆虫标本。【结果】对河南省天牛科种类进行了系统地调查、采集、鉴定及标本制作,补充了河南省的天牛科纪录。【结... 【目的】调查河南省天牛科的种类及分布,进而研究其寄主及防治方法。【方法】在宝天曼自然保护区运用网捕法及灯诱法采集昆虫标本。【结果】对河南省天牛科种类进行了系统地调查、采集、鉴定及标本制作,补充了河南省的天牛科纪录。【结论】河南省天牛科3个新纪录种为:粗粒巨瘤天牛Morimospasma tuberculatum(Breuning,1939),拟态木天牛Xylariopsis mimica(Bates,1884)及断点长筒天牛Euseboides punctatissimus(Holzschuh,2010)。 展开更多

关键词 鞘翅目 天牛科 新纪录 河南省

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宝天曼蝴蝶区系研究

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作者 陈良甫 田野 +1 位作者 江鹏 武福华 《四川林业科技》 2022年第2期151-158,共8页

为全面摸清宝天曼保护区蝶类的物种和区系组成。通过野外调查,宝天曼蝶类区系是以东洋区系为主导和南北种类过度交叉为特征的,其中东洋界约占全部种群数量的58%,古北界和全北界种占全部调查种群种类数量的9%。数据分析发现,宝天曼保护... 为全面摸清宝天曼保护区蝶类的物种和区系组成。通过野外调查,宝天曼蝶类区系是以东洋区系为主导和南北种类过度交叉为特征的,其中东洋界约占全部种群数量的58%,古北界和全北界种占全部调查种群种类数量的9%。数据分析发现,宝天曼保护区的蝶类以中国北亚热带的代表的蝶类区系,显著区别与传统的中国温带蝴蝶区系。 展开更多

关键词 宝天曼 蝴蝶 多样性 区系

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基于Cesium的大气污染三维动态可视化系统设计

13

作者 王贺 王志宝 +1 位作者 陈良富 赵亮 《微型电脑应用》 2022年第11期6-7,14,共3页

目前,大气污染可视化系统多以二维、静态、数值的方式展示某一地区大气污染的严重程度。针对以上问题,基于Cesium平台设计了包括全球和全国两个尺度三维动态可视化系统。该系统采用B/S模式,在全球尺度下采用三维柱状图方式宏观展示全球... 目前,大气污染可视化系统多以二维、静态、数值的方式展示某一地区大气污染的严重程度。针对以上问题,基于Cesium平台设计了包括全球和全国两个尺度三维动态可视化系统。该系统采用B/S模式,在全球尺度下采用三维柱状图方式宏观展示全球各个国家的大气污染情况;在全国尺度下采用热力图方式具体展示每个省份不同的大气污染严重程度,并结合Echarts实现了连续、动态的三维可视化效果。从得到的可视化效果看出,该系统能够以三维、动态的形式在两个尺度下形象的展示大气污染浓度情况及变化趋势,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 大气污染 可视化系统 CESIUM B/S

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新冠病毒疫情期间复工复产卫星遥感监测 被引量：15

14

作者 陶金花 范萌 +1 位作者 顾坚斌 陈良富 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期824-836,共13页

本文利用美国新一代极轨卫星NPP搭载的VIIRS载荷数据反演获得的热点数据,以及美国NASA的Aura卫星搭载的OMI载荷的二氧化氮对流层柱浓度资料,对中国地区2020-01-02及2019年同期,以及抗击疫情期间和后期复工复产的情况进行监测。监测结果... 本文利用美国新一代极轨卫星NPP搭载的VIIRS载荷数据反演获得的热点数据,以及美国NASA的Aura卫星搭载的OMI载荷的二氧化氮对流层柱浓度资料,对中国地区2020-01-02及2019年同期,以及抗击疫情期间和后期复工复产的情况进行监测。监测结果表明:(1) 2020-02较1月份及2019年同期相比,工业企业的耗能水平却出现显著降低,NO2浓度呈现显著下降趋势。(2)全国工业热源点数和分布范围及密度自2020-02-03正式复工后稳步提升。湖北省除武汉、黄石和鄂州地区仍可监测到少数热点外,其他地区2月份均未再监测到任何热点,也证明了湖北基本没有复工迹象。(3)疫情得到基本控制之后,京津冀地区工业热源点有显著增加,但新增区域一般仍处于低能耗水平。从全国大气NO2柱浓度监测来看,复工开始前后与2019年同期相比,污染物浓度均呈现明显下降趋势,说明复工强度有限。(4)到3月初工业热源点及其能耗水平出现显著升高,中国大部分地区的热源企业虽已逐步复工生产,说明工业产能较2月有显著提升,但生产规模或产能并未完全恢复。 展开更多

关键词 遥感 工业热源 能耗水平 二氧化氮 复工复产 疫情期间 OMI VIIRS

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基于被动遥感卫星可见至红外通道观测的云特性遥感 被引量：12

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作者 尚华哲 胡斯勒图 +2 位作者 李明 陶金花 陈良富 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期29-44,共16页

云是地球辐射收支、水循环和生物化学循环的主要调节者。自1960年人类第一颗气象卫星(TIROS)的发射起,被动卫星遥感已经发展成为获取云观测资料最高效的手段之一。被动卫星具有观测范围大、时间跨度久的特点,其中利用可见至红外波段(0.4... 云是地球辐射收支、水循环和生物化学循环的主要调节者。自1960年人类第一颗气象卫星(TIROS)的发射起,被动卫星遥感已经发展成为获取云观测资料最高效的手段之一。被动卫星具有观测范围大、时间跨度久的特点,其中利用可见至红外波段(0.40~15μm)的遥感成像仪相对高光谱成像仪、微波成像仪具有时空分辨率更高的观测优势。首先,针对极轨卫星多光谱成像仪、多角度偏振成像仪和新一代静止卫星成像仪三类载荷概述了被动卫星基于可见至红外波段的观测特点。然后,介绍了包括云检测、云相态、云顶参数、云光学和微物理参数的观测原理和应用方法。最后,通过总结和展望为被动卫星可见至红外资料的云特性遥感研究提供一些思考。 展开更多

关键词 遥感 云遥感 微观特性 宏观特性 被动光学卫星 云反演算法

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高分五号大气痕量气体差分吸收光谱仪对流层NO_(2)柱浓度遥感反演研究 被引量：8

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作者 程良晓 陶金花 +7 位作者 余超 张莹 范萌 王雅鹏 陈元琳 朱莉莉 顾坚斌 陈良富 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期2313-2325,共13页

搭载于"高分五号"(GF-5)卫星上的痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)是一台星下观测的高光谱载荷,测量紫外和可见光光谱范围的地球后向散射辐射,设计用于大气痕量气体的探测。本研究基于EMI在VIS1通道的实测光谱,利用差分光学吸收光... 搭载于"高分五号"(GF-5)卫星上的痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)是一台星下观测的高光谱载荷,测量紫外和可见光光谱范围的地球后向散射辐射,设计用于大气痕量气体的探测。本研究基于EMI在VIS1通道的实测光谱,利用差分光学吸收光谱(DOAS)方法进行了对流层NO_(2)柱浓度反演,展示了基于EMI载荷的对流层NO_(2)柱浓度反演结果,与同类载荷产品进行交叉验证,并利用地基观测结果进行了地基验证。研究表明,EMI反演结果与OMI、TROPOMI具有较好的空间分布一致性和较低的相对偏差,与TROPOMI具有较好的时间变化一致性。地面验证结果表明EMI NO_(2)反演结果具有较高的精度。本研究证明了EMI在全球NO_(2)监测方面的能力,可以为中国后续污染气体探测载荷的设计和反演算法的开发提供参考。 展开更多

关键词 遥感 高分五号 EMI NO_(2) DOAS

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基于气象要素的气溶胶吸湿增长分析:以浙江省为例 被引量：5

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作者 祝好 王永前 +4 位作者 陶金花 张自力 王子峰 曾巧林 陈良富 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期186-198,共13页

气溶胶粒子的吸湿增长对区域环境、气象与辐射收支都有巨大影响,精确的气溶胶吸湿特性观测对描述气溶胶吸湿增长特性,以及研究气溶胶对气候环境影响,拓展卫星气溶胶产品的应用有非常重要的意义。本研究提出一种基于常规气象观测(能见度... 气溶胶粒子的吸湿增长对区域环境、气象与辐射收支都有巨大影响,精确的气溶胶吸湿特性观测对描述气溶胶吸湿增长特性,以及研究气溶胶对气候环境影响,拓展卫星气溶胶产品的应用有非常重要的意义。本研究提出一种基于常规气象观测(能见度、相对湿度)和空气质量观测(PM2.5浓度,即空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物浓度)相结合的气溶胶吸湿增长估算方法,在此基础上对浙江地区气溶胶吸湿特性的时空变化影响因素进行了探讨。研究发现,沿海的温州瓯海站的吸湿增长能力最高,长三角典型城市环境的杭州和睦小学站的吸湿增长能力次之,而地处较为洁净内陆的衢州实验学校站的吸湿增长能力最低。在时间变化中,同一站点不同湿度条件的吸湿增长变化趋势相同,温州瓯海站的吸湿性变化最为剧烈,杭州和睦小学站的吸湿性变化次之,衢州实验学校站变化较为平缓。本研究表明,浙江地区的气溶胶吸湿增长特性存在较大的时空差异,基于本方法能够在较大的时空范围内描述气溶胶的吸湿增长特性,为有限的精密观测提供重要补充。 展开更多

关键词 气溶胶 吸湿增长 气象要素

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基于卫星遥感的甲醛和乙二醛监测与应用综述 被引量：5

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作者 王雅鹏 陶金花 +6 位作者 余超 程良晓 顾坚斌 范萌 张莹 胡斯勒图 陈良富 《三峡生态环境监测》 2020年第3期43-52,共10页

甲醛(HCHO)和乙二醛(CHOCHO)是大气中大多数VOCs(volatile organic compounds)的氧化中间产物,可作为快速检测VOC的化学指示,对空气质量监测有重要的意义。基于卫星遥感手段能获得全球范围、长时间序列的HCHO和CHOCHO数据集,对研究空气... 甲醛(HCHO)和乙二醛(CHOCHO)是大气中大多数VOCs(volatile organic compounds)的氧化中间产物,可作为快速检测VOC的化学指示,对空气质量监测有重要的意义。基于卫星遥感手段能获得全球范围、长时间序列的HCHO和CHOCHO数据集,对研究空气质量变化起到积极的作用。但HCHO和CHOCHO光学吸收特征弱,易受干扰成分的影响,导致卫星遥感反演结果存在较大的不确定性。本文综述可用于HCHO和CHOCHO监测的传感器发展现状、HCHO与CHOCHO遥感反演算法进展及产品现状,以及基于卫星观测的HCHO和CHOCHO产品集的应用。重点介绍国内学者针对国际载荷的甲醛和乙二醛产品所做的优化和改进,以及针对国产载荷-大气痕量气体差分吸收光谱仪(environmental trace gases Monitoring Instrument,EMI)的HCHO反演算法研发的突破,阐述其对提升国产载荷应用潜力的重要意义。最后,本文讨论并总结了HCHO和CHOCHO卫星遥感反演及应用研究需要进一步关注的问题,指出降低HCHO和CHOCHO产品不确定性对应用研究的重要作用,为临近空间创新研发,建立低轨卫星环保数据产业链提供技术支撑。 展开更多

关键词 甲醛 乙二醛 算法进展 应用现状

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GF-5 EMI观测新冠疫情期间全球典型地区NO_(2)柱浓度变化

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作者 程良晓 陶金花 +3 位作者 王雅鹏 余超 林军 陈良富 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1807-1820,共14页

中国“高分五号”(GF-5)卫星上搭载的痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)是第一台设计用于大气痕量气体的探测的高光谱载荷。本文首次基于EMI NO_(2)观测结果分析全球NO_(2)污染典型区域在新冠疫情期间的NO_(2)浓度变化情况。结果表明EMI载荷... 中国“高分五号”(GF-5)卫星上搭载的痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)是第一台设计用于大气痕量气体的探测的高光谱载荷。本文首次基于EMI NO_(2)观测结果分析全球NO_(2)污染典型区域在新冠疫情期间的NO_(2)浓度变化情况。结果表明EMI载荷捕捉到了2020年1—3月,中国东部(-13.6%)、欧洲(-10.2%)、伊朗(-7.9%)和韩国(-13%)等大部分地区NO_(2)柱浓度区域均值的明显下降趋势。不论是同年封锁前后的比较,还是2020年封锁期间与2019年同期的比较,都能够看到EMI NO_(2)柱浓度明显的下降。NO_(2)柱浓度下降的主要原因是疫情期间采取的限制性措施导致的交通和工业活动排放大幅减少。EMI NO_(2)观测结果与国际同类成熟载荷OMI和TROPOMI观测结果的相关性大于0.97,在区域和城市尺度上EMI与OMI和TROPOMI的平均相对差异分别小于13%和9%。本研究结果体现了EMI在全球NO_(2)污染变化监测的能力和实际应用价值,为中国后续痕量气体探测载荷的研制和应用提供参考。 展开更多

关键词 遥感 高分五号 EMI OMI TROPOMI NO_(2)反演 新冠疫情 NO_(2)减排

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基于卫星遥感的中国地区XCO_(2)和XCH_(4)时空分布研究 被引量：2

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作者 加亦瑱 陶明辉 +3 位作者 丁思佳 刘航语 曾铭裕 陈良富 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2022年第6期679-692,共14页

人为活动排放的以CO_(2)和CH_(4)为主的大量温室气体是造成全球增温的主要因素。由于地面观测站点稀少,卫星遥感为监测CO_(2)和CH_(4)的时空分布及变化趋势提供了新的技术手段。本文验证了GOSAT、OCO-2卫星的大气CO_(2)和CH_(4)柱浓度... 人为活动排放的以CO_(2)和CH_(4)为主的大量温室气体是造成全球增温的主要因素。由于地面观测站点稀少,卫星遥感为监测CO_(2)和CH_(4)的时空分布及变化趋势提供了新的技术手段。本文验证了GOSAT、OCO-2卫星的大气CO_(2)和CH_(4)柱浓度遥感产品XCO_(2)和XCH_(4)的精度,并分析了我国XCO_(2)和XCH_(4)的时空分布和变化趋势,主要结论如下:(1)在所用XCO_(2)遥感产品中,OCO-2 ACOS与地面观测的相关性最高(达0.93);而XCH_(4)产品中GOSAT OCPR的相关性最高(达0.78)。(2)在研究的时间跨度内,XCO_(2)浓度呈逐年上升趋势,如我国OCO-2 XCO_(2)年均浓度由2014年的396.92×10^(−6)增长到2021年的414.72×10^(−6);CO_(2)浓度高值主要分布在城市和工业集中的中国东部地区,西北地区塔克拉玛干沙漠的高值与气溶胶散射影响有关;同时,受人为源和自然源的季节变化影响,XCO_(2)具有冬春高、夏秋低的时间特征。(3)XCH_(4)浓度同样呈逐年上升趋势,但与XCO_(2)不同,XCH_(4)浓度高值主要分布在天然气和煤炭开采集中的四川东部、重庆西部、陕西与山西的中部地区,以及工业集中的华北地区,季浓度呈现夏秋高、春冬低的特征。(4)2020年XCO_(2)高值区发生偏移;相对于2020年,2021年CO_(2)增速有所回升,但增幅相对于2019年之前仍有所减小。 展开更多

关键词 卫星遥感 XCO_(2) XCH_(4) 时空分布 反演精度

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