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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)隊針對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(guān)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(tuán)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(shù)進(jìn)行大氣溫室氣體吸收光譜的定量監(jiān)測?？臻g外差光譜技術(shù)是近年來快速發(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),能實現(xiàn)窄光譜范圍內(nèi)的超精細(xì)光譜探測。根據(jù)空間外差光譜技術(shù)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(yīng)用于高分五號02星。

監(jiān)測儀的觀測數(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，對光譜進(jìn)行復(fù)原。研究團(tuán)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(tuán)隊從畸變機(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，再對儀器中頻率相關(guān)的相位畸變進(jìn)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(jìn)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(shù)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(guān)問題上的話語權(quán)。

(資料來源：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 觀測數(shù)據(jù)