中国田块尺度露天生物质燃烧NOx遥感排放清单

针对不同土地覆盖类型特别是作物空间分布, 提出一种顾及火点像元地物类别先验概率的排放因子加权策 略, 并结合热辐射功率(FRP) 昼夜周期分布的假设, 建立了我国逐日1 km 的田块尺度露天生物质燃烧氮氧化物(NOx) 遥感排放清单。为验证FRP 昼夜周期分布假设的合理性, 与Himawari-8 FRP 反演结果进行比较, 两者相关系数约为 0.65。同时, 为验证排放清单的有效性, 将估算结果与全球火情数据库(GFED)、湖北省内三个环境监测站点观测资 料、臭氧监测仪(OMI) 遥感观测数据等进行了对比验证。对比结果显示所建立的排放清单与其中两站点观测数据的 相关系数分别为0.56 和0.65, 与GFED 数据库以及OMI 数据具有较好的一致性, 且具有更高的时空分辨率。     

卫星遥感温室气体的大气观测技术进展

全球、区域及城市的碳浓度、碳源汇信息是应对气候变化、达成双碳目标、完善国际谈判、支持治理政策制定与执行的重要依据。国际认可的“自上而下” 方法将卫星观测作为基础的通量计算技术, 是验证温室气体排放清单的重要手段。系统介绍了温室气体的卫星探测载荷原理、类别和发展, 以及反演、估算CO2、CH4 和N2O 的浓度和排放通量的方法, 还有探测缺失和误差存在的影响因素等; 分析了对卫星探测温室气体能力提高的迫切需求, 浓度反演和排放量估算精度不足, 以及N2O、氟化物等其他温室气体遥感研究缺乏、地基遥感验证能力薄弱等问题; 最后总结了我国温室气体卫星遥感技术的发展趋势, 主要是面向主被动高时空分辨率卫星的研制应用、高精度多尺度排放量估算(特别针对城市、小区域和点源尺度)、氟化物遥感评估等主题, 以加强对碳排放的量化观测, 并增强对碳循环的理解, 提高感知和应对气候变化的能力。     

亚洲地区黑碳气溶胶外场在线观测研究进展

黑碳气溶胶是化石燃料和生物质不完全燃烧的产物之一, 不仅影响着空气质量和人体健康, 还通过吸收太阳 辐射改变辐照平衡从而影响区域乃至全球气候。亚洲地区作为世界七大洲中人口最多、面积最广的地区, 黑碳气溶 胶排放量占全球排放量二分之一以上。对当前黑碳气溶胶观测所用主要仪器与方法, 以及亚洲地区从上世纪九十年 代至今有关黑碳气溶胶的观测结果进行了系统性总结。通过总结发现亚洲地区大气黑碳浓度分布特征与人口分布特 征相一致, 中国地区黑碳浓度分界线与胡焕庸线大致吻合, 佐证了黑碳主要受人为活动影响的结论；并进一步分析了 亚洲地区黑碳排放来源及影响因素,以及黑碳光学性质的最新研究成果；最后总结了当前研究中存在的不足, 并对黑 碳气溶胶未来研究方向提出了展望。     

红外通道空间分辨率对火点监测应用的影响分析

目前基于卫星遥感的火点探测主要采用千米级分辨率的中红外波段数据,而对红外各波段火点探测灵敏度的定量研究很少,不利于充分发挥红外波段信息在火情监测中的作用。首次利用混合像元分解方法来定量分析分辨率为150 m、300 m和1 km的各红外波段在火点监测应用中的差异。结果表明,150 m分辨率中红外通道比1 km分辨率通道的火点探测灵敏度高30倍左右;300 m分辨率远红外通道可探测百平方米量级的火点;150 m分辨率短波红外通道对高强度明火区反应明显。另外还将气象卫星1 km分辨率以及环境减灾星150 m、300 m分辨率红外数据用于2009年春季黑龙江省逊克县林火和夏季安徽省秸秆焚烧火点的监测个例,从而验证了上述分析结论。结果表明,通过提高红外波段的分辨率,可以明显提升卫星遥感在微小火点探测、火场动态监测以及火势评估等方面的应用能力。     

基于Landsat-8陆地卫星数据的火点检测方法研究

传统的火点检测算法通常利用高温地物在中红外波段或热红外波段的高发射率特性来提取火点, 然而受制于影像空间分辨率的限制如MODIS、AVHRR等, 使得很多小规模火情现象被漏检.研究发现短波红外数据也同样能被用于高温地物的识别和检测, 并且相较于热红外波段数据对低温和高温地物的区分度更大, 在精确识别和定位高温目标方面更加准确.文章利用空间分辨率为30米的Landsat-8 OLI传感器数据, 根据高温火点在近红外及短波红外波段的波谱特性, 利用改进的归一化燃烧指数(NBRS)结果自适应地确定阈值来提取疑似火点, 然后再利用高温火点在短波红外的峰值关系进行误检点剔除, 从而得到最终的火点产品.提出的算法能检测到所占像元面积10%左右的火点, 并能够有效地排除云层及建筑物的干扰, 在保证较低漏检率的同时还能达到90%左右的准确率, 相比于传统算法的火点提取精度有很大的提高.     

基于观测几何的环境卫星红外相机遥感火点监测算法

MODIS V4算法在观测天顶角较大或太阳天顶角较大时会出现火点漏判现象,针对这个问题,通过数值模拟的方法分析了由明火与背景地物组成的火点像元的亮温在不同观测几何条件下的变化,并在MODIS V4算法基础上提出了针对环境卫星红外相机的基于观测几何的遥感火点监测算法.通过高分辨CCD数据建立烟羽掩码对多景环境卫星火点监测...     

利用环境小卫星HJ的火点自动探测方法

环境小卫星HJ是环境与灾害监测预报小卫星星座的组成部分,对提高我国环境监测和防灾减灾能力具有重要意义.针对环境小卫星红外传感器HJ-IRS的性能特点,以MODIS的V4算法为基础,构建了基于HJ-IRS的火点自动探测方法.利用同时相同区域的HJ-CCD火烧迹地影像和MODIS的火点产品数据,对HJ-IRS火点探测方法进...     

基于Landsat-8陆地卫星数据的火点检测方法

传统的火点检测算法通常利用高温地物在中红外波段或热红外波段的高发射率特性来提取火点,然而受制于影像空间分辨率的限制如MODIS、AVHRR等,使得很多小规模火情现象被漏检.研究发现短波红外数据也同样能被用于高温地物的识别和检测,并且相较于热红外波段数据对低温和高温地物的区分度更大,在精确识别和定位高温目标方面更加准确.文章利用空间分辨率为30米的Landsat-8 OLI传感器数据,根据高温火点在近红外及短波红外波段的波谱特性,利用改进的归一化燃烧指数(NBRS)结果自适应地确定阈值来提取疑似火点,然后再利用高温火点在短波红外的峰值关系进行误检点剔除,从而得到最终的火点产品.提出的算法能检测到所占像元面积10%左右的火点,并能够有效地排除云层及建筑物的干扰,在保证较低漏检率的同时还能达到90%左右的准确率,相比于传统算法的火点提取精度有很大的提高.     

碳标签在全球的发展

为积极应对全球气候变化,减少温室气体的排放,一些国家和地区,如英国、美国、日本、中国台湾等对企业和部分产品开始了碳足迹的评价工作,并以碳标签的形式告知消费者产品的碳足迹,使消费者能够直观获取产品的碳足迹信息.中国主要的产品出口国和国际买家已经相继推出碳标签认证,这很可能成为一种新的技术贸易壁垒.对碳标签在全球的发展情况进行了详细介绍并做简要分析,提请企业和相关机构对此加以关注.     

移动源排放遥测主要影响因素分析及预测

由于移动源污染遥感监测受到复杂外部环境影响, 难以通过传统统计方法建立车辆行驶工况与污染排放之间 的相关性模型, 为此开展了基于移动源遥感监测的影响因素分析及排放预测的研究。首先利用 Spearman 相关性分析 排除与移动源污染物主要排放气体 CO、 HC、 NO 气体浓度无相关性的因素; 其次使用 Lasso 算法确定各成分的关键 影响因子, 并采用神经网络构建污染物排放预测模型; 最后在测试集上验证该模型用于移动源污染排放主要成分预测 的有效性。模型预测的结果表明, 基于特征筛选的移动源污染排放数据预测神经网络模型具有较高的预测精度, 可以 降低城市移动源污染排放检测成本并为相关部门制定相关政策提供数据支持。     

基于GMS-5卫星资料的云检测方法研究

由于云对地球气候变化起着重要作用,对云进行监测是研究全球气候 变化的重要环节。目前,各国的气象专家和爱好者们都十分关注对云的监测研究,因此云检 测已经成为了当前的热点话题。利用日本的GMS-5气象卫星资料进行了云检测研究。采 用红外亮温法对云进行粗检测,然后利用相似离度法、空间一致性检测以及可见光反射率进行晴 空检测。最终结果表明,通过结合使用这三种方法进行云检测,能够很好地判断是晴空辐 射还是含云辐射。     

秸秆焚烧对中国东部气溶胶时空格局的影响

利用2001-2009年期间的MODIS遥感数据,结合地面能见度资料和近地面风场资料,通过个例和统计分析了我国东部地区6月份的气溶胶时空格局及其成因。结果表明： 1）MODIS监测的火点主要分布在32°N -35°N东西向带状区域内,气溶胶光学厚度（AOD）的高值区和监测到的火点高发区有着较好的空间对应关系。6月受到秸秆焚烧的影响,整个东部地区的AOD达到全年最高。此外,地形和人类活动共同决定了东部地区气溶胶的分布格局。2）安徽地区的能见度、霾日数以及AOD的逐月变化关系表明,6月份夏收季节大量焚烧秸秆,造成空气中颗粒物浓度升高,配合相应的气象条件使得整个东部地区的AOD均有所上升。这进一步加重了东部地区的空气污染,形成了严重灰霾天气,从而导致能见度下降。3）我国东部地区6月份AOD的时空变化（特别是年际变化）与近地面风场时空变化密切相关：风速大值区,污染物容易扩散,AOD相对较低;风速小值区,即气流停滞区,水平扩散条件不好,污染物浓度容易升高,AOD相对较高。     

基于成像特性与回归网络的卫星目标姿态估计

基于逆合成孔径雷达(ISAR)图像序列的卫星目标姿态估计是一项具有重大意义且富有挑战性的任务。现有的估计方法通常是基于图像中关键角点或线性部件的提取,较难满足实时需求,且都未能充分利用目标成像特性先验。本文提出一种基于成像特性与回归网络的卫星目标姿态估计方法：提前确定各种姿态下的卫星目标成像特性,并作为后续数据集标注的理论基础;区别于传统的分类问题,建立一种适用于姿态估计的回归网络与估计框架。采用毫米波频段的电测仿真计算数据对所提方法进行验证,结果表明,单张图像中估计的平均姿态误差可以控制在3.5°以内。     

基于信噪比估计的辅助对星技术

针对Tracstar公司IMVS450M天线的自动对星功能,给出了一种基于信噪比估计的辅助自动对星方法。该方法实现简单,估计时间短,无需恢复信号载波,资源占用少,通过性能仿真,能够确保低速终端(不小于32k)在低信噪比条件下(不低于0dB)仍能辅助Tracstar天线完成自动对星。