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SAME快报(11)| 自然资源部第二海洋研究所:河流水色遥感邻近像元效应影响

“SAME快报”栏目全新启航!

本栏目聚焦空间(S)、大气(A)、海洋(M)和环境(E)领域与光学交叉的前沿动态,为科研人提供优质资讯平台。SAME快报将与《光学学报》SAME专题子刊 SAME会议 深度联动,助力学科间交叉融合,为科技安全与健康未来注入新动能。SAME “大同”,陪伴您在科研路上高效前行。

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这是第11期“SAME快报”,欢迎持续关注~

摘要 / ABSTRACT

  • 自然资源部第二海洋研究所:河流水色遥感邻近像元效应影响

  • 哈尔滨工业大学航天学院:实现基于新型音叉的石英增强光谱高灵敏度气体检测

  • 空间光学遥感的“刻度尺”——太阳反射谱段基准载荷

  • 中国矿业大学环境与测绘学院:高时间分辨率气溶胶单次散射反照率卫星遥感反演

  • 中国科学院空天信息创新研究院:多维时空谱遥感数据一体化存储和组织基础理论研究

  • 2024年风云气象卫星用户大会召开——以新质生产力赋能气象高质量发展

  • 中国遥感卫星地面站发布共享2022-2024年Landsat 8数据资源

  • 自然资源部国土卫星遥感应用中心向ISPRS共享中国自然资源卫星样例数据

科研成果

河流水色遥感邻近像元效应影响

对于沿海和内陆水域,特别是宽度较窄的河流水体的水色卫星遥感,由周围高反射率陆地引起的邻近像元效应不容忽视。邻近像元效应会导致水体像元的卫星接收辐亮度被高估,如果不能精确量化并进行校正,将无法准确地从卫星接收辐射信号中反演出所需的离水辐射,从而给后续的水色要素反演带来不确定性。邻近像元效应对细长的河流水体影响尤为显著,但目前国际上仍缺乏针对河流水体邻近像元效应影响的全面认识。

自然资源部第二海洋研究所何贤强研究员团队及合作者,基于蒙特卡洛方法开发了非均匀下垫面三维水-气耦合矢量辐射传输模型NUS-MC,量化了太阳入射角、卫星观测角度、河宽、陆地反照率等多因素对邻近像元效应的影响,为开发考虑邻近像元效应的水色遥感大气校正算法奠定了基础。相关成果发表于 IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 。

论文链接:

实现基于新型音叉的石英增强光谱高灵敏度气体检测

石英光谱气体传感技术是一种以石英音叉为探测元件的激光吸收光谱式气体传感技术,由石英增强光声光谱技术和光致热弹光谱技术构成,具有气体选择性好、检测灵敏度高、响应速度快等优点,在环境监测、火灾预警、医学诊断等领域中具有重要的应用价值。石英音叉作为传感器系统中的核心探测单元,对系统的检测性能起到决定性作用。为了进一步提升石英增强光谱气体传感系统的检测性能,亟需对目前标准矩形石英音叉存在的共振频率较高、叉指压电电荷收集效率低下等问题进行改进。

哈尔滨工业大学马欲飞教授课题组从传感器系统的核心探测单元-石英音叉出发,设计了一款新型锥形叉指石英音叉,实现了基于新型音叉的石英增强光谱高灵敏度气体检测。相关研究成果发表于 Applied Physics Reviews 。

论文链接:

空间光学遥感的“刻度尺”——太阳反射谱段基准载荷

长期、稳定和多任务衔接的卫星观测,是揭示全球气候和环境演变方向与程度的主要科学数据来源。研究表明,太阳反射谱段绝对辐射测量的不确定度需达到0.05%-1.00%,才能准确捕捉气候参量的趋势。然而,目前的遥感载荷在轨辐射定标受发射和轨道环境影响,无法直接溯源至国际单位制(SI),导致不同平台数据缺乏可比性。国际公认技术途径是建立空间平台辐射基准,通过交叉定标实现业务载荷在轨统一溯源。目前,中国、欧洲和美国科学家正在同步攻关,向建立空间辐射测量基准方向努力。

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所“高光谱与辐射探测研究团队”针对缺少可追溯至国际基本单位(SI)的空间辐射测量基准、与星上辐射溯源链路难以建立和长期维持的难题,重点介绍了太阳反射谱段基准载荷的研究进展。相关成果发表于 《光学学报》

论文链接:

https://www.opticsjournal.net/Articles/OJf5ee39a5f5a0d509/Abstract

高时间分辨率气溶胶单次散射反照率卫星遥感反演

气溶胶粒子的单散射反照率(Single Scattering Albedo, SSA)是决定气溶胶辐射强迫的关键变量之一,对理解气溶胶对气候变化的直接影响具有重要意义。吸收性气溶胶粒子主要来源于生物质燃烧、化石燃料燃烧、土壤侵蚀及农业活动。它们通过吸收和散射太阳辐射显著改变大气辐射传输特性,对区域空气质量和气候变化带来深远影响。然而,目前卫星遥感中由于散射和吸收效应难以区分,尤其是对单角度极轨卫星数据的反演,气溶胶SSA的精确估算依然存在很大不确定性。

中国矿业大学环境与测绘学院IERSD团队针对Himawari-8卫星搭载的先进Himawari成像仪(AHI)传感器的全盘数据,提出了一种新型的陆地上空气溶胶SSA反演算法ASL。研究表明,ASL产品在反演精度上明显优于日本气象厅发布的Himawari-8 SSA第三版产品,可为气候变化以及大气污染监测方面提供重要方法参考。相关成果发表于 npj Climate and Atmospheric Science 。

论文链接:

多维时空谱遥感数据一体化存储和组织基础理论研究

遥感数据格式是用于存储和组织遥感图像数据及其相关信息的特定数据结构,规定了数据的存储顺序、编码方式、头文件和数据体的组织形式等内容。常见的遥感数据格式包括HDF-EOS、TIFF、netCDF等类型,但目前缺乏完全由我国原创且与国际完全不同体系的遥感数据格式。

中国科学院空天信息创新研究院的张立福研究员带领团队,在国际上首次提出了多维数据一体化存储格式MDD,并获得国际PCT专利授权,牵头编写了团体标准《遥感时空谱多维数据格式》,并研发了国际首个“遥感多维数据格式互操作分析软件系统”。

报道链接:

行业资讯

2024年风云气象卫星用户大会召开——以新质生产力赋能气象高质量发展

11月14日,由中国气象局、国家航天局、中国科学院、中国航天科技集团有限公司联合主办的2024年风云气象卫星用户大会在云南玉溪举行。开幕式上发布了三项标志性科技成果:“风云气象卫星应急融合通信平台”“‘风云地球’谱系”和“风云气象卫星数算一体平台”,全面展示了风云气象卫星在服务防灾减灾、绿色发展和全球气象应用中的重要作用。

1. 风云气象卫星应急融合通信平台

风云气象卫星应急融合通信平台将风云气象卫星、4G网络、北斗卫星等通信手段有机地融为一体,在地面通信中断情况下,仍可实现数据收集和短报文传输服务,为防灾减灾提供重要技术支撑。

2. “风云地球”谱系

由国家卫星气象中心组织研发,包括专业版、国际版、乡村振兴版等多个版本,构建了覆盖灾害监测、气象服务等多领域的卫星应用服务体系,进一步提升风云气象卫星的全球服务能力。

3. 风云气象卫星数算一体平台

基于混合云架构,平台整合数据和算法资源,实现即取即用的数据服务,为遥感数据处理提供全流程支持,助力气象数据的技术转化与多领域应用。

报道链接:

中国遥感卫星地面站发布共享2022-2024年Landsat 8数据资源

中国遥感卫星地面站通过数据共享门户发布了2022-2024年Landsat 8卫星数据资源,这是新版共享门户自2022年上线后的第二次重要数据更新。此次发布的数据包含中国区域内60908景Landsat 8影像,新增数据量达71.37TB,涵盖了OLI陆地成像仪和TIRS热红外传感器的多波段数据。同时,2013-2022年中国区域Landsat 8数据集现已更名为“Landsat-8-OLI_TIRS原始遥感影像数据集”,成为国内时间序列最长、覆盖最全面的公益性数据集。共享门户还提供包括Landsat 5、Landsat 7、Landsat9、IRS-P6、Envisat-1、ERS-2、THEOS-1等多颗卫星的历史数据资源,总量达到877TB,为国内外遥感科研和应用提供支持。

数据检索和下载:

https://noda.ac.cn/rsgs/datasharing/datasetDetails/62468c6119d7dd03f13c8c32

报道链接:

自然资源部国土卫星遥感应用中心向ISPRS共享中国自然资源卫星样例数据

自然资源部国土卫星遥感应用中心(LASAC)向国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)共享了中国自然资源卫星的样例数据,用于科学研究和教育。这是ISPRS首次向科学界和学术界提供如此大范围的开放获取卫星影像数据资源。此次共享的数据包括来自中国自然资源卫星的175景传感器校正(SC)产品,涵盖典型地貌特征。数据来源包括资源三号(ZY-3)、高分一号(GF-1)、高分二号(GF-2)、2米/8米光学数据和5米光学数据,提供了立体测绘、2米分辨率光学成像、1米分辨率光学成像及高光谱成像能力。这一重要举措为全球科研和教育提供了高质量的卫星数据支持。

数据下载链接:

https://www.isprs.org/resources/datasets/images/lasac.aspx

报道链接:

https://www.isprs.org/news/announcements/details.aspx?ID=399

《光学学报》SAME专题子刊2024年策划了 “‘风云卫星’光学技术与应用”专题 ,预计出版16篇特邀文章,于2024年9月(第44卷第18期 )和12月(第44卷第24期)分别刊出。

链接:

https://www.opticsjournal.net/cj/same.html

《光学学报》SAME专题子刊同名会议第三届“空间、大气、海洋与环境光学”学术会议(SAME 2025)将于2025年4月18-20日在武汉举办,大会以“光”为纽带,汇聚空间、大气、海洋与环境光学领域的前沿学术力量,回应全球共同关注的核心议题。欢迎广大科研人员持续关注并积极参与,共襄创新盛会!

链接:

https://www.opticsjournal.net/meeting/same2025.html

审稿专家 | 中国海洋大学宋小全

科学编辑 | 王宇瑶

编辑 | 徐睿

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