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中国高光谱综合观测卫星成果公开:已获取245.2TB数据

2024-01-23 20:14 · 稿源: 快科技

快科技1月23日消息,国家航天局在京举办高光谱综合观测卫星投入使用仪式,生态环境部、自然资源部、中国气象局、中国航天科技集团有限公司等单位代表出席,并共同签署了卫星投入使用证书。

高光谱综合观测卫星是国家高分辨率对地观测系统重大专项重要组成部分,更是收官之战,2022年12月9日发射,运行于高度705公里的太阳同步回归轨道。

它搭载了三台载荷,分别是可见短波红外高光谱相机、大气痕量气体差分吸收光谱仪、宽幅热红外成像仪。

该卫星具有高光谱、大范围、定量化探测等特点,可实现污染气体、内陆水体、陆表生态环境、蚀变矿物、岩矿类别等要素的综合探测,能够为我国生态环境、自然资源、气象等行业应用提供高质量、高可靠的高光谱数据,特别是可为加强生态环境保护、持续推进污染防治攻坚战提供重要的数据支撑。

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

2023年11月,卫星完成在轨测试总结评审,状态良好,各分系统功能正常,性能达到研制建设总要求规定的各项指标,具备投入使用条件。

目前,卫星地面系统共接收数据245.2TB,生产1级产品数据85638景,生产应用专题产品19类。

卫星在轨运行期间,用户单位在自然资源、生态环境、气象等领域开展了典型示范应用。

卫星投入使用仪式上,发布了卫星在轨交付应用产品,包括全球臭氧柱浓度监测图、全球二氧化氮柱浓度监测图、土壤水分监测图、海冰监测图、土壤重金属污染程度分级监测图、水质监测图等高光谱数据图像,展现了卫星在水污染防治、生态环境监管、矿产资源调查、地质环境监测、污染气体动态监测、海冰监测等方面的综合观测能力和重要应用成果。

高光谱综合观测卫星水质监测产品图:

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据 滇池透明度图

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据 滇池浊度图

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据 滇池叶绿素a浓度图

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据 滇池CDOM浓度图

通过在轨测试,4类水质产品反演精度均优于80%。

高光谱综合观测卫星土壤重金属污染程度分级产品图:

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

基于AHSI数据可计算铜胁迫植被指数CSVI,用于表征一定区域的土壤重金属铜污染空间分布趋势,在此基础上,结合其他光谱特征与机器学习方法进行土壤重金属铜污染程度分级信息提取,提取结果与本底数据具有较高一致性。

利用AHSI数据产品可以有效进行矿区土壤重金属铜污染信息提取,为矿区周边土壤生态遥感监测应用提供支撑。

高光谱综合观测卫星海冰监测产品图:

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

上图为GF-501A/WTI载荷数据获取的2023年2月11日01:20:14俄罗斯的哈巴罗夫斯克边疆区的亮温图。

下两图为上图框选的鸟第湾海冰监测放大图,分别为准确监测到碎冰量及冰湖面积、碎冰监测亮温图,可以实现全天时碎冰及冰湖监测,并为当地天气预报、生产生活等提供数据支持。

高光谱综合观测卫星土壤水分产品图:

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

上图为GF-501A/WTI载荷数据获取的2023年4月28日黑龙江双鸭山市友谊县农田区开展土壤水分反演结果。

利用分裂窗算法进行地表温度提取,通过植被指数和地表温度,构造干湿边方程,计算得到植被干旱指数TVDI和VTCI。

通过与地面真实性检验数据对比验证分析,GF-501A卫星能够较好地反演土壤水分,与实测数据的误差约为0.030 cm3/cm3,可支撑业务应用。

高光谱综合观测卫星全球臭氧柱浓度监测产品图:

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据 全球臭氧柱浓度监测产品

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据 北极区域臭氧柱浓度监测

对比同时期TROPOMI观测数据(右下),结果显示两者在全球臭氧总量分布特征一致,可以较好反映和评估全球臭氧总量的时空变化。通过在轨测试,臭氧柱浓度反演精度优于97%,可有力支撑大气污染防治、全球气候变化监测。

高光谱综合观测卫星全球臭氧柱浓度监测产品图:

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据 全球臭氧柱浓度监测产品

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据 南极区域臭氧柱浓度监测(2023年11月18日)

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据 南极区域臭氧柱浓度监测(2023年11月23日)

上图为GF-501A/EMI载荷数据获取的全球臭氧柱浓度分布结果,可清晰揭示全球臭氧分布趋势。

下图为2023年11月18日和11月23日EMI获取的南极区域臭氧柱浓度分布结果。

高光谱综合观测卫星全球二氧化氮柱浓度监测产品图:

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

上图为GF-501A/EMI载荷数据获取的 2023年5月11日至2023年5月31日全球EMI NO2对流层总量反演结果平均图。

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

下图为GF-501A/EMI载荷数据获取的2023年05月11日-13日波斯湾周边地区EMI NO2对流层总量反演三日平均结果。

结果显示,EMI可以较好反映和评估全球痕量气体NO2的时空变化,通过在轨测试,二氧化氮柱浓度反演精度优于86%。

高光谱综合观测卫星全球二氧化氮柱浓度监测产品图:

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

中国高光谱综合观测卫星成果首次公开:已获取245.2TB数据

GF-501A/EMI载荷数据获取的的勘察加半岛火山二氧化硫柱浓度分布结果,时间跨度为2023年04月11-14日。

图中二氧化硫高值分布反映了火山喷发带来的影响,可以清晰观测到火山喷发产生了大范围、高浓度的二氧化硫,并随高层气流向东扩散致北美地区。

通过在轨测试,二氧化硫柱浓度反演精度优于71%。

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