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近期，中科院合肥研究院安光所光學遙感研究中心研究團隊針對利用空間外差超分辨光譜技術研制的大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀(GMI-II)開發(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。相關成果發(fā)表在國際知名期刊 Remote Sensing和Optics Express上。

據(jù)了解，大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀(GMI-Ⅱ)是該團隊研制的星載碳監(jiān)測載荷，在國際上率先利用空間外差超分辨光譜技術進行大氣溫室氣體吸收光譜的定量監(jiān)測。空間外差光譜技術是近年來快速發(fā)展的一種新型超分辨光譜分析技術，結合了光柵和傅里葉變換光譜技術,能實現(xiàn)窄光譜范圍內(nèi)的超精細光譜探測。根據(jù)空間外差光譜技術研發(fā)的GMI-Ⅱ可有效滿足衛(wèi)星遙感監(jiān)測溫室氣體濃度對載荷的高靈敏、高穩(wěn)定、高時效等要求，目前已成功應用于高分五號02星。

監(jiān)測儀的觀測數(shù)據(jù)存在復雜相位畸變，因此在研究中使用這些數(shù)據(jù)前要先校正，對光譜進行復原。研究團隊利用GMI-Ⅱ的在軌觀測數(shù)據(jù)，研發(fā)了新型干涉數(shù)據(jù)相位校正算法。團隊從畸變機理出發(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行校正，再對儀器中頻率相關的相位畸變進行校正。根據(jù)驗證，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)測是目前全球溫室氣體排放監(jiān)測的重要手段之一。在“雙碳”戰(zhàn)略下，碳監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的地位越來越重要，而“雙碳”工作的持續(xù)推進也對碳監(jiān)測的精度、時效性等提出了更高的要求。

我國率先利用超分辨光譜技術開展溫室氣體遙感探測，同時針對性開發(fā)出新型校正算法，使監(jiān)測獲得的大氣中主要溫室氣體含量的動態(tài)數(shù)據(jù)將更加精確，這讓我國的衛(wèi)星遙感監(jiān)測碳排放在國際上具有一定優(yōu)勢，對于國內(nèi)更好地開展碳監(jiān)測具有重要意義，同時還能夠提高我國在全球碳排放相關問題上的話語權。

(資料來源：安徽光學精密機械研究所)

關鍵詞： 溫室氣體 相位畸變 觀測數(shù)據(jù)