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近期，中科院合肥研究院安光所光學(xué)遙感研究中心研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)利用空間外差超分辨光譜技術(shù)研制的大氣主要溫室氣體監(jiān)測(cè)儀(GMI-II)開(kāi)發(fā)了新型干涉數(shù)據(jù)相位校正算法，可以大幅降低校正光譜RMS(均方根)誤差。相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際知名期刊 Remote Sensing和Optics Express上。

據(jù)了解，大氣主要溫室氣體監(jiān)測(cè)儀(GMI-Ⅱ)是該團(tuán)隊(duì)研制的星載碳監(jiān)測(cè)載荷，在國(guó)際上率先利用空間外差超分辨光譜技術(shù)進(jìn)行大氣溫室氣體吸收光譜的定量監(jiān)測(cè)?？臻g外差光譜技術(shù)是近年來(lái)快速發(fā)展的一種新型超分辨光譜分析技術(shù)，結(jié)合了光柵和傅里葉變換光譜技術(shù),能實(shí)現(xiàn)窄光譜范圍內(nèi)的超精細(xì)光譜探測(cè)。根據(jù)空間外差光譜技術(shù)研發(fā)的GMI-Ⅱ可有效滿(mǎn)足衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)溫室氣體濃度對(duì)載荷的高靈敏、高穩(wěn)定、高時(shí)效等要求，目前已成功應(yīng)用于高分五號(hào)02星。

監(jiān)測(cè)儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)存在復(fù)雜相位畸變，因此在研究中使用這些數(shù)據(jù)前要先校正，對(duì)光譜進(jìn)行復(fù)原。研究團(tuán)隊(duì)利用GMI-Ⅱ的在軌觀測(cè)數(shù)據(jù)，研發(fā)了新型干涉數(shù)據(jù)相位校正算法。團(tuán)隊(duì)從畸變機(jī)理出發(fā)，利用單色光干涉數(shù)據(jù)，首先提取出儀器固有的空間相位畸變進(jìn)行校正，再對(duì)儀器中頻率相關(guān)的相位畸變進(jìn)行校正。根據(jù)驗(yàn)證，該校正方法使校正光譜RMS(均方根)誤差降低了81.37%。

衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)是目前全球溫室氣體排放監(jiān)測(cè)的重要手段之一。在“雙碳”戰(zhàn)略下，碳監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的地位越來(lái)越重要，而“雙碳”工作的持續(xù)推進(jìn)也對(duì)碳監(jiān)測(cè)的精度、時(shí)效性等提出了更高的要求。

我國(guó)率先利用超分辨光譜技術(shù)開(kāi)展溫室氣體遙感探測(cè)，同時(shí)針對(duì)性開(kāi)發(fā)出新型校正算法，使監(jiān)測(cè)獲得的大氣中主要溫室氣體含量的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)將更加精確，這讓我國(guó)的衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)碳排放在國(guó)際上具有一定優(yōu)勢(shì)，對(duì)于國(guó)內(nèi)更好地開(kāi)展碳監(jiān)測(cè)具有重要意義，同時(shí)還能夠提高我國(guó)在全球碳排放相關(guān)問(wèn)題上的話語(yǔ)權(quán)。

(資料來(lái)源：安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所)

關(guān)鍵詞： 溫室氣體 相位畸變 觀測(cè)數(shù)據(jù)