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近日，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員胡斯勒?qǐng)D和石崇等，聯(lián)合國(guó)家衛(wèi)星氣象中心、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所、日本東海大學(xué)、日本東京大學(xué)、日本千葉大學(xué)、法國(guó)里爾大學(xué)、英國(guó)氣象局等科研人員，構(gòu)建了基于國(guó)際上最新一代地球靜止衛(wèi)星的多星組網(wǎng)地表太陽(yáng)輻射觀測(cè)（GSNO）系統(tǒng)，建立了多源異構(gòu)衛(wèi)星觀測(cè)遙感模型，實(shí)現(xiàn)了近全球尺度地表太陽(yáng)輻射最高時(shí)空分辨率的探測(cè)能力，并同步提升了探測(cè)精度。GSNO系統(tǒng)如同給地球表面裝備了“陽(yáng)光掃描儀”，可精確監(jiān)測(cè)地表太陽(yáng)輻射變化，為清潔能源利用、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、氣候變化應(yīng)對(duì)、人體健康等提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。地表太陽(yáng)輻射是地球表面接收到的太陽(yáng)輻射組分的總稱，包括紫外線、可見(jiàn)光、紅外線等不同波長(zhǎng)的電磁輻射，是影響氣候變化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和太陽(yáng)能利用的關(guān)鍵因素。衛(wèi)星遙感技術(shù)具有數(shù)據(jù)連續(xù)性強(qiáng)、覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，是監(jiān)測(cè)地表太陽(yáng)輻射變化的有效手段之一。該研究在2023年研發(fā)的地表太陽(yáng)輻射近實(shí)時(shí)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，突破了多星協(xié)同過(guò)程中光譜差異和觀測(cè)幾何差異等帶來(lái)的遙感難題，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星、日本葵花八號(hào)衛(wèi)星、歐洲第二代氣象衛(wèi)星和美國(guó)地球靜止環(huán)境業(yè)務(wù)衛(wèi)星等國(guó)際上最新一代地球靜止衛(wèi)星的一體化融合應(yīng)用。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)亞洲、歐洲、北美洲、南美洲、大洋洲和非洲等地區(qū)的地表太陽(yáng)輻射連續(xù)無(wú)縫監(jiān)測(cè)，填補(bǔ)了極軌衛(wèi)星觀測(cè)頻次低、單一靜止衛(wèi)星觀測(cè)區(qū)域有限等不足。同時(shí)，該系統(tǒng)通過(guò)多星組網(wǎng)觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)了從區(qū)域到近全球觀測(cè)的跨越。該系統(tǒng)可同步解析近全球的太陽(yáng)短波輻射、光合有效輻射、紫外線A/B輻射及其直射與散射分量。云是影響到達(dá)地表太陽(yáng)輻射的最主要的不確定因素之一，是地表太陽(yáng)輻射監(jiān)測(cè)的難題之一。該研究基于構(gòu)建的智能云檢測(cè)系統(tǒng)、非規(guī)則冰云粒子散射模型，結(jié)合不同衛(wèi)星的光譜特征，針對(duì)性地構(gòu)建了適用于每顆衛(wèi)星的高精度云遙感算法。同時(shí)，考慮大氣氣溶膠、氣體、地表反射等影響，研究開(kāi)發(fā)了人工智能及輻射傳輸模型相結(jié)合的快速輻射傳輸模擬器，將輻射傳輸計(jì)算速度提升了9萬(wàn)倍，且誤差小于0.3%。通過(guò)整合上述核心技術(shù)，研究構(gòu)建了應(yīng)用于GSNO系統(tǒng)的地表太陽(yáng)輻射遙感算法。通過(guò)算法創(chuàng)新，研究破解了每顆衛(wèi)星云干擾及快速輻射傳輸計(jì)算難題。目前，GSNO系統(tǒng)可以提供空間分辨率5公里、觀測(cè)頻次每小時(shí)1次的近全球地表太陽(yáng)輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提升了空間分辨率的數(shù)量級(jí)，可精細(xì)捕捉臺(tái)風(fēng)路徑、青藏高原等局地輻射變化。通過(guò)對(duì)比全球地基實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，基于GSNO系統(tǒng)的地表太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)日均誤差為27.48W/m2，能夠?yàn)榫植康貐^(qū)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)、光伏電站選址等提供精細(xì)化、高精度支持，并為高時(shí)空分辨率地球系統(tǒng)模式提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。其中，短波輻射數(shù)據(jù)有望助力太陽(yáng)能資源的有效利用，光合有效輻射數(shù)據(jù)可為糧食估產(chǎn)與生態(tài)碳匯測(cè)算提供新依據(jù)，紫外線數(shù)據(jù)模塊有望應(yīng)用于公共衛(wèi)生領(lǐng)域。相關(guān)研究成果以《基于地球靜止衛(wèi)星組網(wǎng)觀測(cè)系統(tǒng)的近全球地表太陽(yáng)輻射監(jiān)測(cè)》（Near-global monitoring of surface solar radiation through the construction of a geostationary satellite network observation system）為題，發(fā)表在《創(chuàng)新》（The Innovation）上?；贕SNO系統(tǒng)的地表太陽(yáng)輻射遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品已在CARE網(wǎng)站（http://www.slrss.cn/care_zh/）發(fā)布共享。論文鏈接多星組網(wǎng)地表太陽(yáng)輻射觀測(cè)（GSNO）系統(tǒng)及成果圖