卫星观测

摘要： 应对气候变化方面,由法国领衔的国际研究团队借助卫星观测对全球所有冰川(近22万个)的厚度及质量变化进行了首次完整而精确的测绘分析。结果显示,自2000年以来,世界上几乎所有冰川都在变薄并失去质量,每年平均损失2 670亿吨冰,且融化速度正在加快。为了应对气候变化,法国计划至2030年相对1990年减排40%,至2050年实现碳中和。为实现该目标,法国着力发展新能源技术,力争成为氢能与核能的全球领军者。

摘要： 2021年12月26日,资源一号02E星(又称5米光学卫星02星)在太原卫星发射中心由长征四号丙运载火箭成功发射。资源一号02E星由自然资源部牵头负责项目建设,中国空间技术研究院抓总研制,是资源一号系列第9颗卫星,与2019年发射的资源一号02D星组网运行,重访周期将缩短至2天,构成我国中分宽幅卫星和高光谱业务卫星观测星座。卫星设计寿命为8年。

摘要： 对流激发的重力波能够向中层大气输送动量和能量,准确获取重力波主要特征对于研究中层大气的动力学和热力学结构非常重要。本文利用COSMIC(constellation observing system for meteorology,ionosphere and climate)资料,结合中尺度数值预报模式WRF(weather research and forecasting),对2010年8月4日发生在华北地区上空的一次对流激发的重力波事件进行分析。结果表明:此次事件激发的重力波在平流层以中低频重力波为主,且在平流层中垂直波长、水平波长分别为9~11 km和650~800 km,约62%的动量聚集在15~25 km高度的低平流层。在对流活动发生期间,低平流层重力波势能密度一直维持较大数值,而上平流层重力波势能密度则在对流减弱后迅速减小,且伴随着下一次对流活动的出现再次迅速增大。平流层不同高度上重力波势能密度对对流活动的响应主要与对流发展高度和背景风场有关,当对流发展较浅时,其激发的重力波在低层西风中易耗散;当对流发展较深到16 km甚至更高时,其激发的重力波接近零风层,并在东风中迅速上传,使得高层重力波势能密度增加较快。

摘要： 浅对流云(Shallow Convective Cloud,SCC)对于认识和预报深对流强雷暴、辐射平衡以及气候变化有着十分重要的科学和意义。然而浅对流云水平、垂直尺度较小,并且生命尺度短,对其观测技术有限,目前针对浅对流云的观测研究仍然较少。本文采用2009~2010年CloudSat、CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation satellite)和MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)卫星融合产品2B-CLDCLASS-LIDAR和2B-GEOPRO对SCC进行研究,研究分析表明内蒙古草原区域SCC出现频率有明显季节变化,主要发生在夏季和秋季,其出现频率水平分布呈现西北低、东南高的趋势,与海拔梯度变化密切相关。SCC平均云底高度,8月最高,12月最低,呈现明显的冬夏差异。通过比较不同地区SCC云底高度发现,随着观测区域海拔高度增加,SCC云底高度有上升趋势。除此以外,海拔越高SCC云底高度变化幅度越大。

摘要： 针对卫星对地观测任务需求分析方法研究的复杂性和迫切需要,文章通过把文本化的卫星观测需求编码成数值向量的形式,提出需求之间的相似度度量方法.进而基于无监督学习的相关理论和算法,给出向量化表示的需求聚类算法.同时为了能在二维平面直观展示分析高维需求数据,在引入需求之间距离计算方法的基础上介绍了高维数据的降维算法,并且通过测试数据验证了算法的有效性和可行性.通过把繁杂的需求信息转换成高维空间向量,能大大降低分析人员对领域专业知识的依赖,提升需求分析的效率和科学性.

摘要： 文章结合国内外海水温度的观测技术发展历史,从海基、天基、岸基3个角度对海温的观测方法进行梳理,在此基础上指出海温观测的发展趋势。通过将海基、天基、岸基紧密结合,利用卫星、浮标、船舶、岸基海洋站建立起立体、实时监测网,有效、连续获取大面积海温数据,产生高分辨力、高精度的海表温度数据,使海洋观测进入多层、立体、多角度、全方位、全天候的新时代,促进国家海洋环境监测技术的发展。

摘要： 文章结合国内外海水温度的观测技术发展历史,从海基、天基、岸基3个角度对海温的观测方法进行梳理,在此基础上指出海温观测的发展趋势.通过将海基、天基、岸基紧密结合,利用卫星、浮标、船舶、岸基海洋站建立起立体、实时监测网,有效、连续获取大面积海温数据,产生高分辨力、高精度的海表温度数据,使海洋观测进入多层、立体、多角度、全方位、全天候的新时代,促进国家海洋环境监测技术的发展.

摘要： 热带气旋(TC)快速增强(RI)对我国影响大且预报难度较大,在常规观测资料稀少的海洋上,卫星探测技术的发展,提供了更多的RI TC内部结构变化的有效信息,能够帮助人们进一步认识TC强度的变化规律.文中总结了静止轨道及极地轨道卫星上搭载的可见/红外扫描仪、微波成像仪、降水测量雷达、风场测量仪器、闪电成像仪和云雷达资料在TC RI中的应用以及存在的问题,指出发展小卫星星座及静止轨道微波探测,加强RI TC内部的降水、云微物理和风场等重要信息的时间演变分析,并结合数值模拟进一步研究TC RI的物理机制将是未来的发展方向.

摘要： 本文以INTEX-B(Intercontinental Chemical Transport Experiment-Phase B)人为源、FINNv1(Fire Inventory from NCAR version 1)生物质燃烧源、MEGAN(Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature)生物源作为基准源,用2005～2007年3a的OMI观测资料作为参考,使用WRF-chem模式,建立了卫星观测数据与地面排放VOCs源数据的回归方程,通过OMI观测资料的约束,人为源在目前污染最为严重的京津冀、长三角、珠三角3个城市群区域分别增加了1.51倍、1.87倍和1.93倍,生物质燃烧源在3个区域分别增加了12.2倍、6.15倍和2.27倍,生物源在3个区域分别增加了1.66、1.31和1.21倍,增加后的浓度分布与前人研究结论有较好的一致性.使用改进后的源清单模拟结果来看,不同季节,3个区域O3浓度均有不同幅度的增加,各季节增幅较大的区域均主要集中在京津冀、长三角和珠三角中心城市及周边区域,与我国大型城市区基本都是VOCs敏感区的结论一致.整体而言,VOCs源强改进后,NOx敏感区O3浓度增加幅度不大,不超过4×10-9,而部分VOCs敏感区增幅超过20×10-9.本文所提供的方法可进一步改进后在大气污染相关研究中,特别是模式源清单研究中广泛使用.

摘要： 2021年7月5日,在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭将“黎明星”风云三号E星送入预定轨道。星箭均由中国航天科技集团八院抓总研制。据悉,E星是我国第二代低轨气象卫星中首颗运行于晨昏轨道的卫星,将填补全球数值天气预报6 h同化窗内卫星观测资料的空白。通过上午、下午、晨昏卫星三星组网,我国将实现全球观测资料的100%覆盖。

摘要： 云宏微观特性和结构特征与云辐射特性、云降水的物理过程和人工影响天气作业条件等方面紧密相关.卫星观测是获取大范围云分布演变的有利手段,急需开展卫星资料人影作业条件监测识别中的应用研究.

摘要： 地球γ射线闪(TGFs)是指与雷暴(或闪电)相关的,短暂而强烈的高能γ射线暴,是地球物理领域最受关注的自然现象之一.自1992年首次发现至今,已被多个天基平台报道,其源项特性逐步清晰,为约束TGFs模型提供了数据支持.文中综述了近年来TGFs卫星观测的主要进展,并展望了TGFs观测技术的发展趋势.

摘要： 降水的时空分布和强度变化极不均匀,地域变化大、季节性强、时空变化迅速,凭借单一观测源获得的降水估计产品与实际需求存在不同程度的差距.仅就卫星观测而言,一颗低地球轨道卫星,可提供较为精确的12小时一次的准全球微波降水估计;一颗静止卫星的光学观测则可以提供30min～1hr的高时空分辨率的连续观测降水云顶信息.而多颗低轨道卫星提高了时间分辨率,但存在微波降水星间定标和精度差异等问题;静止卫星的光学波段观测的是云顶,因此对云下的降水估计精度不足.其或时空分辨率较低、或观测范围较小、或降水估计精度不足等.因此,有必要综合多卫星和地面降水信息,研究多观测信息的综合降水估计方法,形成较单一数据源更高时空分辨率和质量的降水监测产品.

摘要： 根据传感器所处位置的不同,闪电观测资料的获取主要有地面观测和卫星观测两种方式,二者各有优势,互为补充.本文将2010年至2013年低轨道卫星平台LIS(Lightning hmaging Sensor)观测到的中国区域闪电数据与我国目前气象部门唯一的国家级地基闪电监测网络——国家雷电监测网探测到的中国境内闪电数据加以综合分析,通过挖掘数据特点,基于科学的方法进行星地观测数据的有效匹配,从年份、季节、昼夜等维度开展两者的对比研究,探讨了低轨道卫星闪电探测数据的误差来源,揭示了中国境内陆地云地闪比率分布规律,从新的视角细化对我国闪电分布特征的认识,同时为即将发射的我国首枚静止轨道平台闪电成像仪的地面真实性检验提供数据和技术储备.

摘要： 由于卫星独特的空间位置优势，并随着卫星遥感数据的效益被逐渐挖掘我国军事部门、政府部门、民商企业等社会各行业对卫星对地观测的需求越来越大，卫星成像体系规模也随之发展壮大。但是多个部门的观测需求如何规范申请和受理，如何对这些需求进行优先度排序，成为成像卫星任务规划预处理的关键问题。为解决应急成像需求统筹预处理效率较低以及如何对这些需求进行优先度排序的问题,本文分析了应急成像任务需求特点,在此基础上建立了应急成像需求模板并开发了应急成像需求申请软件.针对需求的优先度排序问题,本文提取出影响需求优先级的4个二级指标和6个三级指标并统一进行了数学化描述,建立了面向用户、需求和环境的成像需求优先级评估体系.综合考虑了评估主体的主观性和评估过程的客观性,针对最小一致性误差计算出评估体系中各指标的权系数,为计算需求优先级提供了一个直观高效准确的方法.

摘要： 由于卫星独特的空间位置优势，并随着卫星遥感数据的效益被逐渐挖掘我国军事部门、政府部门、民商企业等社会各行业对卫星对地观测的需求越来越大，卫星成像体系规模也随之发展壮大。但是多个部门的观测需求如何规范申请和受理，如何对这些需求进行优先度排序，成为成像卫星任务规划预处理的关键问题。为解决应急成像需求统筹预处理效率较低以及如何对这些需求进行优先度排序的问题,本文分析了应急成像任务需求特点,在此基础上建立了应急成像需求模板并开发了应急成像需求申请软件.针对需求的优先度排序问题,本文提取出影响需求优先级的4个二级指标和6个三级指标并统一进行了数学化描述,建立了面向用户、需求和环境的成像需求优先级评估体系.综合考虑了评估主体的主观性和评估过程的客观性,针对最小一致性误差计算出评估体系中各指标的权系数,为计算需求优先级提供了一个直观高效准确的方法.

摘要： 由于卫星独特的空间位置优势，并随着卫星遥感数据的效益被逐渐挖掘我国军事部门、政府部门、民商企业等社会各行业对卫星对地观测的需求越来越大，卫星成像体系规模也随之发展壮大。但是多个部门的观测需求如何规范申请和受理，如何对这些需求进行优先度排序，成为成像卫星任务规划预处理的关键问题。为解决应急成像需求统筹预处理效率较低以及如何对这些需求进行优先度排序的问题,本文分析了应急成像任务需求特点,在此基础上建立了应急成像需求模板并开发了应急成像需求申请软件.针对需求的优先度排序问题,本文提取出影响需求优先级的4个二级指标和6个三级指标并统一进行了数学化描述,建立了面向用户、需求和环境的成像需求优先级评估体系.综合考虑了评估主体的主观性和评估过程的客观性,针对最小一致性误差计算出评估体系中各指标的权系数,为计算需求优先级提供了一个直观高效准确的方法.

摘要： 由于卫星独特的空间位置优势，并随着卫星遥感数据的效益被逐渐挖掘我国军事部门、政府部门、民商企业等社会各行业对卫星对地观测的需求越来越大，卫星成像体系规模也随之发展壮大。但是多个部门的观测需求如何规范申请和受理，如何对这些需求进行优先度排序，成为成像卫星任务规划预处理的关键问题。为解决应急成像需求统筹预处理效率较低以及如何对这些需求进行优先度排序的问题,本文分析了应急成像任务需求特点,在此基础上建立了应急成像需求模板并开发了应急成像需求申请软件.针对需求的优先度排序问题,本文提取出影响需求优先级的4个二级指标和6个三级指标并统一进行了数学化描述,建立了面向用户、需求和环境的成像需求优先级评估体系.综合考虑了评估主体的主观性和评估过程的客观性,针对最小一致性误差计算出评估体系中各指标的权系数,为计算需求优先级提供了一个直观高效准确的方法.

摘要： 由于卫星独特的空间位置优势，并随着卫星遥感数据的效益被逐渐挖掘我国军事部门、政府部门、民商企业等社会各行业对卫星对地观测的需求越来越大，卫星成像体系规模也随之发展壮大。但是多个部门的观测需求如何规范申请和受理，如何对这些需求进行优先度排序，成为成像卫星任务规划预处理的关键问题。为解决应急成像需求统筹预处理效率较低以及如何对这些需求进行优先度排序的问题,本文分析了应急成像任务需求特点,在此基础上建立了应急成像需求模板并开发了应急成像需求申请软件.针对需求的优先度排序问题,本文提取出影响需求优先级的4个二级指标和6个三级指标并统一进行了数学化描述,建立了面向用户、需求和环境的成像需求优先级评估体系.综合考虑了评估主体的主观性和评估过程的客观性,针对最小一致性误差计算出评估体系中各指标的权系数,为计算需求优先级提供了一个直观高效准确的方法.

摘要： 本文基于OCO-2卫星二氧化碳平均干空气柱浓度摩尔分数(XCO2)观测数据,结合气候数据(K(o)ppen-Geiger气候分类数据)、降水数据(PREC/L数据)、植被数据(MOD13A1)、地表覆盖数据(MOD12Q1)以及火点数据(MOD14A1),分析2014年9月到2018年12月期间气候、降水、植被、地表覆盖以及燃烧排放等因素对二氧化碳时空分布的影响.研究区域为中国东北地区,结果表明,亚寒带气候为主的条件下XCO2呈现出明显的春冬季高夏季低的季节分布规律;降水与NDVI在时空分布上表现出一致性,夏季研究区域内降水与NDVI值较高,XCO2浓度较低,春冬季降水与NDVI较低,XCO2浓度较高,XCO2对降水、NDVI的变化表现出2-4个月的延迟;不同地表覆盖CO2年均值统计结果表明,城区年均XCO2浓度最高,而林地XCO2浓度最低;火点增加导致XCO2异常值的增大,燃烧排放使区域CO2浓度升高.

摘要： 本发明提供了一种自由重构和协同观测的对地观测纳卫星集群系统。该系统包含四颗相同的纳卫星，具备分散态和聚集态两种基本形态。在分散状态下，通过四星的智能协同，可实现三种编队构型下的五种协同对地观测，包括垂轨拼接观测、多目标观测、沿迹拼接观测、接力凝视观测和同目标多角度观测。在聚集状态下，四星自由对接实现组合体的不同结构，从而完成观测视场的拼接和叠加。分散态的智能协同和聚集态的自由重构大幅提升了纳卫星系统的任务灵活性，使其更加适应广域观测和数据融合等应用需求。本发明解决了传统对地观测系统灵活性差，成本高等问题，可应用于多任务要求的对地观测。

摘要： 本发明涉及全金属铝板的对地观测微卫星构型结构及对地观测微卫星，对地观测微卫星构型结构包括均呈方形的顶板、底板、中隔板和侧板，中隔板的四个角的上表面和下表面分别固定有支撑柱，支撑柱与中隔板垂直固定连接，位于中隔板上表面的四根支撑柱的上端位于同一平面，位于中隔板下表面的四根支撑柱的下端位于同一平面；顶板的四个角分别与位于中隔板上表面的四根支撑柱的上端固定连接，底板的四个角分别与位于中隔板下表面的四根支撑柱的下端固定连接，中隔板的周侧边缘固定有侧板；顶板、底板以及侧板合围形成立方体结构，中隔板将立方体结构分隔成平台舱和载荷舱。本发明能够进行快速的构型布局和结构设计，缩短研制时间，生产周期短，成本低。

摘要： 一种观测方法，包括：‑根据如下数据计算针对第一兴趣区域(50、51、64)的第一预测观测数据(46)的步骤：由静止轨道上的第二观测卫星(8)针对所述第一兴趣区域(50、51、64)获取的第二观测数据(18)，和/或由所述第一观测卫星(6)针对位于所述第一兴趣区域(50、51、64)附近的第一观测区域(10)获取的第一观测数据(16)；以及先前记录在数据库中的参考观测数据(40)；和/或‑根据如下数据计算针对第二兴趣区域(55)的第二预测观测数据(48)的步骤：由漂移轨道上的所述第一观测卫星(6)获取的第一观测数据(16)；以及参考观测数据(40)。

摘要： 本发明涉及一种减少用于观测空间目标的观测卫星的数目的方法，包括：确定用于观测空间目标的观测卫星的数目N；确定每个观测卫星的观测下边缘，其中每个观测卫星的观测下边缘的切点被确定为使得所述切点和地球球心的连线与该观测卫星和地球球心之间的连线的夹角为根据每个观测卫星的所确定的切点确定该观测卫星的轨道高度；确定每个观测卫星的观测上边缘；以及由每个观测卫星在由所述观测上边缘和观测下边缘构成的视野中观测空间目标。本发明还涉及一种相应的观测星座，根据观测距离和观测角度确定观测卫星的光学望远镜的载荷。显著提高观测星座的覆盖率，同时还可以降低观测卫星的望远镜载荷量，从而提高观测可靠性并降低观测成本。

摘要： 本发明提供了一种自由重构和协同观测的对地观测纳卫星集群系统。该系统包含四颗相同的纳卫星，具备分散态和聚集态两种基本形态。在分散状态下，通过四星的智能协同，可实现三种编队构型下的五种协同对地观测，包括垂轨拼接观测、多目标观测、沿迹拼接观测、接力凝视观测和同目标多角度观测。在聚集状态下，四星自由对接实现组合体的不同结构，从而完成观测视场的拼接和叠加。分散态的智能协同和聚集态的自由重构大幅提升了纳卫星系统的任务灵活性，使其更加适应广域观测和数据融合等应用需求。本发明解决了传统对地观测系统灵活性差，成本高等问题，可应用于多任务要求的对地观测。

摘要： 本发明涉及一种适用于惯性空间区域观测的卫星观测覆盖实现方法：(1)、确定卫星扫描基准坐标系；(2)、将待观测惯性空间区域的外切矩形天区作为卫星实际指向扫描覆盖区域，所述外切矩形天区相互垂直的两条边分别与卫星扫描基准坐标系的Y轴和Z轴平行；(3)、调整卫星姿态至基准姿态，在该基准姿态下，卫星本体坐标系的X轴与卫星扫描基准坐标系X轴在一条直线上，且方向一致，Y轴与卫星扫描基准坐标系X轴平行且方向一致，Z轴与卫星扫描基准坐标系Z轴平行且方向一致；(4)、通过整星绕卫星本体坐标系Y轴或Z轴的旋转，调整载荷观测主轴指向，对卫星实际指向扫描覆盖区域往复连续扫描，实现观测区域全覆盖。

摘要： 本发明涉及一种适用于惯性空间区域观测的卫星观测覆盖实现方法：(1)、确定卫星扫描基准坐标系；(2)、将待观测惯性空间区域的外切矩形天区作为卫星实际指向扫描覆盖区域，所述外切矩形天区相互垂直的两条边分别与卫星扫描基准坐标系的Y轴和Z轴平行；(3)、调整卫星姿态至基准姿态，在该基准姿态下，卫星本体坐标系的X轴与卫星扫描基准坐标系X轴在一条直线上，且方向一致，Y轴与卫星扫描基准坐标系X轴平行且方向一致，Z轴与卫星扫描基准坐标系Z轴平行且方向一致；(4)、通过整星绕卫星本体坐标系Y轴或Z轴的旋转，调整载荷观测主轴指向，对卫星实际指向扫描覆盖区域往复连续扫描，实现观测区域全覆盖。

摘要： 本发明提供了多卫星对地协同观测的待观测任务确定方法，涉及对地卫星观测领域。本发明实施例提供的多卫星对地协同观测的待观测任务确定方法，其通过先使每个卫星中心均获取到相应的观测任务和每个受控卫星的星历，并且通过遗传算法，先针对每个卫星中心的观测任务和受控卫星的星历来计算每个卫星中心的全部受控卫星执行观测任务的第一任务集合，其中，第一任务集合中携带有每个卫星对每个任务的不同观测状态，在确定了每个卫星中心的第一任务集合之后再通过遗传算法来计算全部卫星中总观测收益的最大化和总能耗最低的优化解，则可以将第二任务集合作为指定卫星中心执行任务的参考，从而使用遗传算法完成搜索全局最优解的方案。

摘要： 本发明提供了多卫星对地协同观测的待观测任务确定方法及装置，涉及对地卫星观测领域。本发明实施例提供的多卫星对地协同观测的待观测任务确定方法，其通过先使每个卫星中心均获取到相应的观测任务和每个受控卫星的星历，并且通过遗传算法，先针对每个卫星中心的观测任务和受控卫星的星历来计算每个卫星中心的全部受控卫星执行观测任务的第一任务集合，在确定了每个卫星中心的第一任务集合之后再通过遗传算法来计算全部卫星中总观测收益的最大化和总能耗最低的优化解，也就是第二任务集合，如果第二任务集合满足预先设定的优化条件，则可以将第二任务集合作为指定卫星中心执行任务的参考，从而使用遗传算法完成搜索全局最优解的方案。

摘要： 本发明公开了一种利用单卫星观测估算磁尾偶极化锋面传播速度的方法，属于地球空间环境探测领域。当一次偶极化锋面(简称DF)传播事件被位于等离子体片中心的卫星观测到，若粒子探测载荷数据显示锋面后有明显通量截断特征，且锋面后强磁场区域的磁场强度相对稳定，则可运用本方法估算DF传播速度。基本思路为通过卫星观测获取一组不同能段粒子通量截断时刻与对应特征速度的信息，然后根据粒子在偶极化锋面上的回旋反射模型对数据进行最小二乘拟合，进而获得模型中未知参量DF传播速度。区别于当前多卫星测算方法，本发明提供了一种利用单颗卫星数据即可估算DF传播速度的方法，可帮助我们理解地球磁尾中物质与能量运输过程，具有较高适用性。