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科学岛团队在温室气体星载探测方面取得进展

文章来源：中科院合肥研究院作者：汪钱盛发布时间：2023-02-24

近期，中科院合肥物质院安光所光学遥感研究中心熊伟研究员团队为满足温室气体探测的需求，针对优化设计的大气主要温室气体监测仪（GMI-II），研发了新型干涉数据相位校正算法，相关成果发表在国际知名期刊 Remote Sensing和Optics Express上。

目前，利用卫星遥感对全球温室气体排放清单校核是实现国家双碳战略的重要手段之一，其中温室气体含量及其浓度的微量变化对碳监测载荷探测精度提出了极高的要求。针对高灵敏、高稳定、高时效等诸多要求，超分辨光谱技术成为实现温室气体遥感探测的优势途径。熊伟团队在国际上率先提出利用空间外差超分辨光谱技术进行大气温室气体吸收光谱的定量监测，利用该技术研制的大气主要温室气体监测仪（GMI-II）成功应用于高分五号（02）星。

针对监测仪的观测数据存在复杂相位畸变的情况，团队从畸变机理出发，利用单色光干涉数据，首先提取出仪器固有的空间相位畸变进行校正，再对仪器中频率相关的相位畸变进行校正，实现目标光谱的高精度复原。利用监测仪的在轨观测数据进行了算法验证，相比于传统的相位校正算法，新型相位校正算法的校正光谱RMS降低了81.37%。

相关研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中科院重点部署等项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.3390/rs15041105

https://doi.org/10.1364/OE.479524

GMI-II 探测原理

新型相位校正方法与传统Forman法校正光谱对比：

（a）CO₂-1通道；（b）CH₄通道；（c）CO₂-2通道

GMI-II反演全球XCO₂和XCH₄柱浓度数据（2021.11~2021.12）

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