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碳卫星CO_2探测仪发射前的漫反射板定标

光学精密工程 2018年第8期26卷 1967-1976页

作者：王龙蔺超纪振华郑玉权毕研盟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 国家卫星气象中心北京100081

为了提高CO_2探测仪的在轨辐射定标精度,建立了在轨辐射校正原理,并对关键环节漫反射板的制备、BRDF定标和应用进行了系统的研究。根据CO_2探测仪的工作原理与系统组成,介绍了星上定标设备和在轨辐射定标策略,确定了漫反射板的制备方法... 详细信息

为了提高CO_2探测仪的在轨辐射定标精度,建立了在轨辐射校正原理,并对关键环节漫反射板的制备、BRDF定标和应用进行了系统的研究。根据CO_2探测仪的工作原理与系统组成,介绍了星上定标设备和在轨辐射定标策略,确定了漫反射板的制备方法和优化工艺参数,制定了以标准灯和标准探测器为传递链路的漫反射板BRDF的精确定标方法。对漫反射板基准BRDF、角度修正因子和半球反射率进行了测试,对其实验室定标精度进行了分析,并通过在轨初期的应用结果予以验证。发射前的定标结果表明,漫反射板在760nm、1 610nm和2 060nm 3个波段的定标精度均优于3%。在轨初期的测试结果表明CO_2探测仪1 610nm波段在轨绝对辐射定标精度优于5%。CO_2探测仪漫反射板的定标结果满足仪器辐射定标对漫反射板定标的精度要求。

关键词：碳卫星 CO 2探测仪漫反射板双向反射分布函数在轨定标策略

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基于碳卫星与电力排放数据的碳计量

电力系统自动化 2024年第1期48卷 2-9页

作者：章政文顾津锦赵俊华黄建伟吴海峰文福拴香港中文大学(深圳)理工学院广东省深圳市518100 悉尼大学电气与信息工程学院澳大利亚悉尼2006 香港中文大学(深圳)高等金融研究院广东省深圳市518100 浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

目前,基于温室气体卫星遥感探测技术的碳感知正逐步成为新一代碳计量方法的重要组成部分。然而,从碳卫星数据中准确提取由人类活动产生的碳排放数据是一项至关重要且极具挑战性的任务。文中结合碳卫星与电力排放数据,提出一种新的人工... 详细信息

目前,基于温室气体卫星遥感探测技术的碳感知正逐步成为新一代碳计量方法的重要组成部分。然而,从碳卫星数据中准确提取由人类活动产生的碳排放数据是一项至关重要且极具挑战性的任务。文中结合碳卫星与电力排放数据,提出一种新的人工智能算法,以实现准确的碳排放计量。首先,介绍了所使用的包括碳卫星和电力数据在内的多模态数据源,并设计了相应的数据筛选方法。然后,提出了考虑此多模态数据特性的深度学习方法,构建反映碳卫星数据、发电量数据与碳源碳排放量之间函数关系的数据驱动模型。最后,基于美国OCO-2碳卫星的碳浓度遥感数据及美国1304家火力发电厂的连续烟气监测系统数据验证了所提方法在发电厂碳排放量计量问题上的有效性。

关键词：碳卫星电力人工智能深度学习碳排放碳计量

基于国产碳卫星的在轨光谱性能评估及大气二氧化碳的高精度反演(特邀)

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光学学报 2024年第18期44卷 142-157,F0002页

作者：洪新华张成歆张学锁刘文清黄山学院生命与环境科学学院安徽黄山245041 合肥综合性国家科学中心环境研究院安徽合肥230031 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系安徽合肥230026 安徽皖丰长能投资有限责任公司安徽合肥231131 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031

采取在轨二次定标的方法全面评估了TanSat的光谱性能,对波长漂移、辐照度失真、光谱噪声结构等问题进行了定量校正,以有效地提升光谱质量和反演效果,使得二氧化碳(CO_(2))的反演成功率上升约24%,光谱拟合残差(RMS)下降约15%,不确定度下... 详细信息

采取在轨二次定标的方法全面评估了TanSat的光谱性能,对波长漂移、辐照度失真、光谱噪声结构等问题进行了定量校正,以有效地提升光谱质量和反演效果,使得二氧化碳(CO_(2))的反演成功率上升约24%,光谱拟合残差(RMS)下降约15%,不确定度下降约30%。与全球碳柱总量观测网(TCCON)和国际同类卫星产品进行交叉对比后发现:利用在轨二次定标校正的光谱所反演得到的大气CO_(2)产品整体精度达到1.24×10^(-6),平均偏差仅为5×10^(-8),在全球范围内各个TCCON站点附近均保持较高的准确性。同时,TanSat的反演结果与日本GOSAT和美国OCO-2等卫星具有高度的一致性,大部分相关性对比指标甚至优于两颗标杆卫星之间的对比结果。本研究为新一代国产碳卫星的在轨定标和数据反演提供了借鉴思路和方法。

关键词：光谱学碳卫星二氧化碳在轨定标反演

基于国产碳卫星的在轨光谱性能评估及大气二氧化碳的高精度反演（特邀）

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光学学报 2024年第18期 150-165+2页

作者：洪新华张成歆张学锁刘文清黄山学院生命与环境科学学院合肥综合性国家科学中心环境研究院中国科学技术大学精密机械与精密仪器系安徽皖丰长能投资有限责任公司中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所

采取在轨二次定标的方法全面评估了TanSat的光谱性能，对波长漂移、辐照度失真、光谱噪声结构等问题进行了定量校正，以有效地提升光谱质量和反演效果，使得二氧化碳（CO2）的反演成功率上升约24%，光谱拟合残差（RMS）下降约15%，不确... 详细信息

采取在轨二次定标的方法全面评估了TanSat的光谱性能，对波长漂移、辐照度失真、光谱噪声结构等问题进行了定量校正，以有效地提升光谱质量和反演效果，使得二氧化碳（CO2）的反演成功率上升约24%，光谱拟合残差（RMS）下降约15%，不确定度下降约30%。与全球碳柱总量观测网（TCCON）和国际同类卫星产品进行交叉对比后发现：利用在轨二次定标校正的光谱所反演得到的大气CO2产品整体精度达到1.24×10-6，平均偏差仅为5×10-8，在全球范围内各个TCCON站点附近均保持较高的准确性。同时，TanSat的反演结果与日本GOSAT和美国OCO-2等卫星具有高度的一致性，大部分相关性对比指标甚至优于两颗标杆卫星之间的对比结果。本研究为新一代国产碳卫星的在轨定标和数据反演提供了借鉴思路和方法。

关键词：光谱学碳卫星二氧化碳在轨定标反演

面向大区域碳卫星数据的分布式Kriging插值算法优化

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计算机工程与科学 2023年第11期45卷 1911-1921页

作者：周小华王学志周园春孟珍中国科学院计算机网络信息中心北京100083 中国科学院大学北京100049

针对基于原生Kriging算法在大区域尺度上对碳卫星数据进行插值时存在的计算耗时长、并行加速难等问题,对Kriging插值算法进行调整,优化其中的关键计算环节,并根据数据特征与时序依赖关系对插值过程进行拆分重组,细化插值粒度,将其构建... 详细信息

针对基于原生Kriging算法在大区域尺度上对碳卫星数据进行插值时存在的计算耗时长、并行加速难等问题,对Kriging插值算法进行调整,优化其中的关键计算环节,并根据数据特征与时序依赖关系对插值过程进行拆分重组,细化插值粒度,将其构建为可在分布式环境下并行执行的DAG结构工作流,最后基于一套双层架构的DAG任务调度引擎实现整个插值工作流在分布式环境下的并行加速。实验结果表明,在不同区域尺度上,以上方法框架均具有较高的插值效率,与Spark相比,在大区域尺度上具有明显的速度优势。

关键词：碳卫星分布式插值 Kriging算法加速工作流调度

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基于碳卫星的中国东北地区叶绿素荧光反演

中国农业信息 2018年第6期30卷 53-62页

作者：李石磊高懋芳李召良李方杰高雅廖前瑜中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部农业遥感重点实验室黑龙江大学电子工程学院桂林理工大学测绘地理信息学院

【目的】实现基于简化物理模型方法的碳卫星叶绿素荧光反演,并将反演结果与OCO-2荧光产品进行对比。【方法】文章选取770.1 nm处受大气影响较小的KI夫琅和费暗线,利用碳卫星的L1B级星下点观测数据和对日定标数据,以中国东北为研究区,利... 详细信息

【目的】实现基于简化物理模型方法的碳卫星叶绿素荧光反演,并将反演结果与OCO-2荧光产品进行对比。【方法】文章选取770.1 nm处受大气影响较小的KI夫琅和费暗线,利用碳卫星的L1B级星下点观测数据和对日定标数据,以中国东北为研究区,利用基于简化物理模型的荧光提取算法,反演得到中国东北地区2018年7月的叶绿素荧光信息,并利用同期MODIS数据的云掩膜产品来剔除受云影响的区域,得到晴空条件下的荧光结果。【结果】该研究反演得到的东北地区2018年7月荧光结果值介于-3～7 mW/m;/sr/nm之间,荧光强度较大的点分布在锡林郭勒盟中西部,辽宁省的中部和东部,吉林省的西南部以及黑龙江的西部地区。【结论】将该文反演结果与OCO-2卫星的荧光产品进行对比,发现两者之间具有很好的一致性,说明基于简化物理模型的反演算法可以较好地实现碳卫星的叶绿素荧光反演。

关键词：叶绿素荧光碳卫星 KI夫琅和费暗线

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国际碳卫星观测数据分析合作计划

卫星应用 2021年第7期29卷 15-20页

作者：赵静李国庆张连翀李泽峰中国科学院空天信息创新研究院国家对地观测科学数据中心

气候变化关乎人类生存发展,面对气候变化,需要全球采取统一行动。2015年12月达成的首个全球性协定《巴黎协定》提出,要把全球平均气温较工业化前升高程度控制在2℃之内,并为把升温控制在1.5℃内而努力;2018年10月联合国政府间气候变化... 详细信息

气候变化关乎人类生存发展,面对气候变化,需要全球采取统一行动。2015年12月达成的首个全球性协定《巴黎协定》提出,要把全球平均气温较工业化前升高程度控制在2℃之内,并为把升温控制在1.5℃内而努力;2018年10月联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的《全球升温1.5℃特别报告》呼吁开展快速且深远的气候行动.

关键词：人类生存发展全球平均气温全球升温碳卫星《巴黎协定》观测数据分析升温控制工业化

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碳卫星：“把脉”全球大气治理 001

碳卫星：“把脉”全球大气治理

中国科学报

作者：高雅丽

在中科院大气物理研究所研究员刘毅的办公室中，放着一个缩小版的全球二氧化碳监测科学实验卫星（以下简称碳卫星）模型。这颗“小”身形的卫星，承担着监测全球二氧化碳浓度分布的“大”使命。从国外专家口中的“impossible”到2016年... 详细信息

在中科院大气物理研究所研究员刘毅的办公室中，放着一个缩小版的全球二氧化碳监测科学实验卫星（以下简称碳卫星）模型。这颗“小”身形的卫星，承担着监测全球二氧化碳浓度分布的“大”使命。从国外专家口中的“impossible”到2016年成功发射，碳卫星目前已在太空中工作?

关键词：碳卫星大气物理研究所全球气候变化全球大气

来源： cnki报纸评论

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“碳”秘之旅:碳卫星与二氧化碳的较量

科学大众(中学生) 2017年第3期 12-16页

作者：王麟

在长达数千年的人类社会发展史中,原始的农耕和游牧文明主要是通过畜力、水力和风力作为原动力,水平低下的生产力对环境影响甚微,人类活动产生的二氧化碳对大气的破坏可以忽略不计。然而,进入18世纪之后,伴随着英国工业革命兴起,世界进... 详细信息

在长达数千年的人类社会发展史中,原始的农耕和游牧文明主要是通过畜力、水力和风力作为原动力,水平低下的生产力对环境影响甚微,人类活动产生的二氧化碳对大气的破坏可以忽略不计。然而,进入18世纪之后,伴随着英国工业革命兴起,世界进入了利用机械能和电能时代,社会发展进入快车道。两百多年间,因为人类活动排放的二氧化碳浓度逐年增加,对大气的破坏与影响越来越严重,并且导致

关键词：二氧化碳温室效应碳卫星全球大气