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基于红外高光谱探测器的大气CO2反演通道选择
1
作者 李璐含 束炯 +2 位作者 尹球 张雷 刘延安 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期186-198,共13页
红外高光谱探测器(HIRAS)搭载于2017年11月15日发射的FY-3D卫星上,其探测范围覆盖15μm及4.3μm波段的CO2强吸收带,可用于反演CO2大气柱浓度,且可以与其他温室气体传感器数据比较印证,有助于组成全球CO2的监测星座.选择对CO2变化敏感而... 红外高光谱探测器(HIRAS)搭载于2017年11月15日发射的FY-3D卫星上,其探测范围覆盖15μm及4.3μm波段的CO2强吸收带,可用于反演CO2大气柱浓度,且可以与其他温室气体传感器数据比较印证,有助于组成全球CO2的监测星座.选择对CO2变化敏感而受其他参数干扰最小的波段,是卫星走向实用阶段前最重要的研究任务之一.本研究首先取HIRAS光谱分辨率较高的15μm波段作为研究对象,利用逐线积分辐射传输模式,模拟了5种标准大气模式下卫星接收的大气出射辐射,分析了CO2与H2O、O3、地表温度和地表发射率等其他影响参数的敏感性;然后基于最优敏感性廓线选择的方法,以信噪比、CO2的响应和雅克比廓线为依据,选出了不同地区、不同季节背景下5组通道,并讨论了不同大气层结下通道特征的差异;最后假设在不同的仪器噪声下进行选择试验,指出了仪器噪声越低,越有助于选出CO2敏感高度在平流层的通道.通道选择的结果及特性亦可为未来同类仪器的设计提供参考. 展开更多
关键词 co2敏感性 红外高光谱探测器 通道选择 风云三号
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CO_2探测仪光学系统设计 被引量：29
2
作者 郑玉权 高志良 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2645-2653,共9页
设计并架构了CO2探测仪的光学系统。通过对比国外典型大气温室气体探测仪采用的光学系统,总结了光栅与傅里叶变换两种分光方法的优缺点,确定设计的CO2探测仪采用大面积光栅色散光谱仪系统,该光学系统包括前置光学系统和三通道光栅光谱... 设计并架构了CO2探测仪的光学系统。通过对比国外典型大气温室气体探测仪采用的光学系统,总结了光栅与傅里叶变换两种分光方法的优缺点,确定设计的CO2探测仪采用大面积光栅色散光谱仪系统,该光学系统包括前置光学系统和三通道光栅光谱仪系统两部分。前置光学系统由无焦双离轴抛物面系统、2个分束器和3个聚焦透镜组组成,采用了多种消杂光措施,有效抑制了杂散光。光栅光谱仪的3个通道采用相同的结构,工作在相同的偏离角下;根据光栅方程推导了固定偏离角下光栅参数的计算方程,确定了3个通道的光栅参数;透镜采用低膨胀熔石英材料;大面积光栅工作在大入射角、大衍射角状态,工作波段内的光栅衍射效率可达90%以上。对光学系统的分析测试显示:通过在光谱仪系统放置0级光陷阱等消杂光措施,可将杂散光控制在10-5以下,空间方向的MTF大于0.9,光谱分辨率达到0.035nm(@760nm),实现了20点同步观测。由于相对孔径较大(F1.8),提高了集光能力。结果表明,设计的光学系统满足温室气体探测的技术指标要求。 展开更多
关键词 温室气体探测 co2探测仪 大面积光栅 光谱仪 光学设计
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利用走航式数据对南大洋大气CO_2廓线遥感反演
3
作者 陈海颖 许苏清 +2 位作者 孙强 陈立奇 LI Jonathan 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第A02期393-398,388,共11页
利用中国第24次南极考察期间获取的南大洋上空走航式大气CO2数据和大气红外探测器(AIRS)探测的辐射率,进行基于纬度分类下的统计回归,其结果作为物理反演的初始猜测场。通过逐线积分辐射传输模式,利用AMSU大气温度廓线和AIRS中13个通道... 利用中国第24次南极考察期间获取的南大洋上空走航式大气CO2数据和大气红外探测器(AIRS)探测的辐射率,进行基于纬度分类下的统计回归,其结果作为物理反演的初始猜测场。通过逐线积分辐射传输模式,利用AMSU大气温度廓线和AIRS中13个通道的辐射测值反演南大洋上空的大气CO2浓度廓线,与WDCGG提供的固定站点下的大气CO2浓度进行比较,反演精度随纬度的变化而变化,从低纬到高纬相对误差分别为0.31%、1.17%、2.63%。与同期国外卫星产品CO2/AIRS比较,相对误差为1.11%、1.07%。 展开更多
关键词 南大洋 逐线积分 辐射传输模式 大气红外探测器 大气co2浓度
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CO_2探测仪信息处理系统的设计与实现 被引量：1
4
作者 刘文光 刘栋斌 《电子测量技术》 2015年第4期64-69,127,共7页
鉴于CO2气体对气候的重大影响,世界各国针对CO2气体提出了多种遥感观测方法,并发射了多颗光学遥感探测仪器。CO2探测仪是基于大气分子吸收池原理,通过测量CO2和O2的吸收光谱来对大气中的CO2和O2进行观测,提供精细光谱测量结果,而信息处... 鉴于CO2气体对气候的重大影响,世界各国针对CO2气体提出了多种遥感观测方法,并发射了多颗光学遥感探测仪器。CO2探测仪是基于大气分子吸收池原理,通过测量CO2和O2的吸收光谱来对大气中的CO2和O2进行观测,提供精细光谱测量结果,而信息处理系统是CO2探测仪获取高光谱分辨率和高信噪比光谱信息的关键部分。详细阐述了信息处理系统的硬件电路结构和软件系统结构,以可编程逻辑器件FPGA为核心进行信息处理系统的设计,完成了对信号的放大、相关双采样、量化、采集和传输等重要功能控制。实验结果表明,信息处理系统输出信噪比达到63.6dB,图像清晰,工作稳定可靠,实时传输数据稳定,完全满足预期设计,为最终获取大气光谱信息奠定了坚实的基础。 展开更多
关键词 温室气体 co2探测仪 现场可编程门阵列
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