安光所星載DPC、POSP氣溶膠和地表Level 2產(chǎn)品研發(fā)獲突破
時間：2025-07-28 作者：曹雨佳 馬菲菲
近日，中國科學(xué)院安光所光學(xué)遙感中心陳澄研究員團隊利用高分5號02星GF-5(02)搭載的安光所自研偏振載荷——多角度偏振成像儀（DPC）與多光譜偏振掃描儀（POSP），在氣溶膠－地表特性定量反演研究中取得重要進展。
相關(guān)成果以“Development of Level 2 aerosol and surface products from cross-track scanning polarimeter POSP onboard the GF-5(02) satellite”（基于高分五號02星載荷偏振掃描儀POSP開發(fā)的二級氣溶膠和地表產(chǎn)品）和“Monitoring of aerosol optical-microphysical properties from DPC/GF-5(02)：A case study of dust event in north China plain”（基于高分五號02星多角度偏振探測儀DPC，就華北平原沙塵事件開展氣溶膠光學(xué)－微物理特性研究）為題，分別發(fā)表在地球科學(xué)頂級期刊Earth System Science Data《地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)》及大氣環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊Atmospheric Environment《大氣環(huán)境》上。
由于偏振遙感對大氣成分、光學(xué)微物理特性、粒子形狀、分層高度具有獨特的表征能力，通過偏振信號還能夠支撐地氣信號解耦，在大氣環(huán)境監(jiān)測、氣候變化評估領(lǐng)域有較大的應(yīng)用前景。
團隊利用搭載在高分5號02星上的POSP和DPC在軌觀測數(shù)據(jù)，采用團隊深度參與開發(fā)的GRASP算法，研發(fā)了全球氣溶膠-地表特性Level 2數(shù)據(jù)產(chǎn)品，包含：AOD、AAOD、AODF、AODC、AE、SSA、ALH、氣溶膠總體積濃度、四種典型氣溶膠的體積分數(shù)（生物質(zhì)燃燒吸收性細粒子、城市型弱吸收性細粒子、海鹽氣溶膠、沙塵氣溶膠）、表觀各向同性的雙半球反射率、方向半球反射比、RossLi BRDF（各向同性、體積散射和幾何光學(xué)歸一化因子）、菲涅爾反射矩陣縮放因子、水體表面反照率、CoxMunk模型的菲涅爾參數(shù)等。其中，2021年12月~2023年5月的POSP全球氣溶膠-地表參數(shù)Level 2產(chǎn)品已經(jīng)公開發(fā)布（doi.org/10.57760/sciencedb.14748）。 DPC全球氣溶膠-地表參數(shù)Level 2產(chǎn)品正在生產(chǎn)中，產(chǎn)品顯示京津冀地區(qū)2023年4月~2023年6月的DPC氣溶膠光學(xué)-微物理參數(shù)反演結(jié)果具有對沙塵天氣的有效追蹤能力。研究成果將來可為地氣系統(tǒng)輻射平衡研究、大氣環(huán)境監(jiān)測、地球工程論證、氣候變化分析等領(lǐng)域提供重要數(shù)據(jù)支持。
此項工作是在國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金項目的資助下，聯(lián)合國內(nèi)外多家單位共同完成，陳澄研究員和曹雨佳博士研究生分別為兩篇論文的第一作者。
文章鏈接：https：／／doi．org／10.5194／essd－17－3497－2025
文章鏈接：https：／／doi．org／10.1016／j．a(chǎn)tmosenv．2025.121193
POSP/GF-5(02)氣溶膠主要產(chǎn)品
包括UV-VIS-NIR-SWIR光譜的AOD ，AODF ，AODC ，SSA ，AE ，Scale Height等
POSP/GF-5(02)地表主要產(chǎn)品
包括UV-VIS-NIR-SWIR光譜的BRDF，BPDF，White-Sky Albedo ，Black-Sky Albedo ，NDVI等