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广东省和江苏省大气甲醛时空变化对比分析 被引量：13
1
作者 朱松岩 李小英 +4 位作者 程天海 余超 王新辉 苗晶 侯灿 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期137-154,共18页
利用Aura/OMI月均甲醛对流层垂直柱浓度数据对2005年—2016年中国广东省和江苏省的大气甲醛的时空变化规律、不同排放源的前体物的潜在贡献进行了分析。甲醛在广东省主要集中在珠三角地区,在江苏省分布则相对较为均匀。2005年—2010年,... 利用Aura/OMI月均甲醛对流层垂直柱浓度数据对2005年—2016年中国广东省和江苏省的大气甲醛的时空变化规律、不同排放源的前体物的潜在贡献进行了分析。甲醛在广东省主要集中在珠三角地区,在江苏省分布则相对较为均匀。2005年—2010年,随着经济发展,在两省都发现了大面积的甲醛增加趋势;相应的,在2011年—2016年,由于减排等治理措施的实施,在两省都有大面积的甲醛减少现象。广东省的甲醛主要呈现出春季、秋季高于冬季再高于夏季的特征;而江苏地区夏季甲醛浓度远高于其他季节,并与光照强度的季节性特征较为一致。此外,由于广东省甲醛分布的均一性较差,因此区域性因素(如地形等)对广东省甲醛分布可能有着较大的影响。各个排放源中,工业源、交通源对珠三角潜在贡献可能较大;自然源对梅州等林地覆盖地区可能有相对较高的影响;在江苏省,各个排放源对甲醛的贡献相对均衡,但夏季较为频繁的生物质燃烧可能对夏季高值甲醛有着相对较高的贡献。 展开更多
关键词 大气甲醛 OMI VOC 光化学反应 人为源排放 趋势分析
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基于HIRAS的大气甲烷探测敏感性分析与反演波长选择
2
作者 方卫芳 李小英 +4 位作者 王雅鹏 程天海 李莘莘 郭宇航 卢文静 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第4期809-820,共12页
甲烷对全球变暖的贡献率约为1/4,且能影响大气层中臭氧、水汽、羟基等成分的浓度,对甲烷垂直浓度反演具有重要意义,进行遥感探测敏感性分析及反演波长选择是甲烷反演的基础。基于风云三号E星上红外高光谱大气垂直探测仪(HIRAS)的特征,... 甲烷对全球变暖的贡献率约为1/4,且能影响大气层中臭氧、水汽、羟基等成分的浓度,对甲烷垂直浓度反演具有重要意义,进行遥感探测敏感性分析及反演波长选择是甲烷反演的基础。基于风云三号E星上红外高光谱大气垂直探测仪(HIRAS)的特征,在红外大气辐射传输机理基础上,开展大气甲烷探测的正向模拟,进行探测敏感性分析与反演波长选择。首先基于高分辨透射率谱线库(HITRAN)分析CH_(4)的主要吸收窗口及主要干扰成分,然后基于大气廓线背景库以及HIRAS的仪器参数,通过RFM辐射传输模型,模拟1200~1400 cm^(-1)波段CH_(4)及其干扰要素(大气温度、地表温度、地表发射率、H_(2)O、N_(2)O、CO_(2)、F14、HNO_(3)和O_(3))的探测敏感性。研究结果表明在1200~1400 cm^(-1)波段范围内,大气温度、地表温度、地表发射率、H_(2)O以及N_(2)O对甲烷探测的影响较大,具有强干扰性。最后采用基于Jacobian矩阵的信息熵原理,对CH_(4)探测波长进行初选,并结合探测敏感性分析结果,筛选出了1200~1400 cm^(-1)波长范围内88个CH_(4)反演波长。这些波长具有信息量高的特点,对CH_(4)探测更加敏感且更不受干扰成分的影响。 展开更多
关键词 HIRAS 大气甲烷 RFM 波长选择
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红外甚高光谱分辨率探测仪反演系统的设计与实现 被引量：4
3
作者 罗琪 李小英 +3 位作者 程天海 张兴赢 葛曙乐 张玉贵 《航天返回与遥感》 CSCD 2019年第6期67-76,共10页
文章基于“高分五号”卫星大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪(AIUS)数据,采用最优化反演算法,建立了大气成分廓线反演的业务化处理系统,并对反演结果进行了精度验证。该系统采用分层设计思想和模块化设计思路,具有手动和自动业务化处理... 文章基于“高分五号”卫星大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪(AIUS)数据,采用最优化反演算法,建立了大气成分廓线反演的业务化处理系统,并对反演结果进行了精度验证。该系统采用分层设计思想和模块化设计思路,具有手动和自动业务化处理的功能。将系统反演结果与微波临边探测仪(MLS)的2级官方产品和先验数据进行对比分析,O3反演产品在14~50km范围与MLS产品的相对偏差小于15%;H2O反演产品在18~70km范围与MLS产品的相对偏差小于15%;HCl反演产品在14~40km范围与MLS产品的相对偏差小于10%;N2O反演产品在10~35km范围与MLS产品的相对偏差小于10%;CO反演产品在14~55km范围与先验廓线的相对偏差小于15%。上述结果表明,反演系统具有良好的准确性和稳定性,能够为中国进行大气环境监测和全球气候变化研究提供算法和技术支持。 展开更多
关键词 掩星观测 大气成分廓线 反演系统 “高分五号”卫星 最优估计算法
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红外高光谱大气垂直探测仪Ⅱ型大气产品反演系统设计
4
作者 郭宇航 李小英 +4 位作者 程天海 李莘莘 张新苑 卢文静 方卫芳 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第4期850-858,共9页
随着全球气候变化的加剧,大气痕量气体的监测日益受到重视。痕量气体柱浓度和廓线分布成为大气环境监测和全球气候变化研究的数据基础。风云三号E星和风云三号F星搭载的红外高光谱大气垂直探测仪Ⅱ型(HIRAS-Ⅱ)提供地气系统的高光谱分... 随着全球气候变化的加剧,大气痕量气体的监测日益受到重视。痕量气体柱浓度和廓线分布成为大气环境监测和全球气候变化研究的数据基础。风云三号E星和风云三号F星搭载的红外高光谱大气垂直探测仪Ⅱ型(HIRAS-Ⅱ)提供地气系统的高光谱分辨率红外辐射观测,可以用来反演高精度的大气成分廓线和柱浓度。基于风云三号E星HIRAS-Ⅱ,采用模块化设计和并行计算框架,集成大气廓线背景库和地表发射率数据库,使用最优化算法和RFM正向模型,设计研发了CH_(4)、O_(3)廓线及柱浓度产品和CO_(2)柱浓度产品生产的业务化反演系统。对该反演系统进行测试,并对反演得到的12景产品精度进行验证,结果表明:此反演系统运行稳定,产品具有较高的精度,能够为中国进行大气环境监测和全球气候变化研究提供算法和技术支持。 展开更多
关键词 风云三号 HIRAS-Ⅱ 最优化算法 大气廓线 柱浓度
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星载NO_(2)探测发展及对流层柱浓度产品精度分析
5
作者 张新苑 李小英 +2 位作者 程天海 刘双慧 郭宇航 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第5期1148-1158,共11页
NO_(2)作为大气中重要的痕量气体之一,是衡量大气污染状况的重要风向标。与传统地基观测相比,星载传感器能够提供大范围、长时间序列的观测资料,利用遥感卫星数据反演获取对流层NO_(2)浓度已成为近些年研究的热点之一。首先介绍了国内... NO_(2)作为大气中重要的痕量气体之一,是衡量大气污染状况的重要风向标。与传统地基观测相比,星载传感器能够提供大范围、长时间序列的观测资料,利用遥感卫星数据反演获取对流层NO_(2)浓度已成为近些年研究的热点之一。首先介绍了国内外星载紫外高光谱传感器的发展。然后从原理方面对国际上通用的对流层NO_(2)垂直柱浓度反演算法进行阐述。之后介绍了各官方对流层NO_(2)柱浓度产品的反演流程及产品精度,并比较了各产品DOAS算法的区别。可见,由于传感器所获取数据的时间、空间、光谱分辨率越来越高,NO_(2)柱浓度产品的反演模型及算法的选择更加合理,因此NO_(2)产品精度也更高。 展开更多
关键词 NO_(2) 星载高光谱传感器 柱浓度 反演算法
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基于光谱匹配的大气校正方法 被引量：7
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作者 胡新凯 高海亮 程天海 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期19-28,共10页
大气校正是遥感定量化的一个重要环节,其常用方法是暗目标法。该方法适用于浓密植被地区,但在植被覆盖度较低的地区,暗目标法的适用性较差。提出了一种基于光谱匹配的大气校正方法,以城市地区的不变目标为切入点,针对高分一号(GF-1)卫... 大气校正是遥感定量化的一个重要环节,其常用方法是暗目标法。该方法适用于浓密植被地区,但在植被覆盖度较低的地区,暗目标法的适用性较差。提出了一种基于光谱匹配的大气校正方法,以城市地区的不变目标为切入点,针对高分一号(GF-1)卫星全色和多光谱(PMS2)传感器相机开展大气校正方法的研究。该方法利用6S辐射传输模型构建大气校正参数查找表,得到了影像上的水泥路面在不同大气条件下的反演光谱;同时,利用水泥路面的平均实测光谱作为参考光谱,通过参考光谱与测试光谱的光谱角度匹配,找到最相近的光谱曲线,用以确定大气校正参数,并对影像进行大气校正。实验结果表明:该大气校正方法效果良好,反演得到的地表反射率与典型地物的光谱数据比较吻合,更好地还原了地表的真实情况,为植被稀疏地区的大气校正工作提供了新思路。 展开更多
关键词 大气光学 光谱匹配法 气溶胶光学厚度 大气校正 高分一号卫星
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