滕佳華，高吉喜，游代安，劉思含，張苗苗，謝宇浩，李亞龍，徐寧寧，檀 暢

（1.生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心，北京 100094；2.國家環(huán)境保護(hù)衛(wèi)星遙感實(shí)驗(yàn)室，北京 100094；3.上海衛(wèi)星工程研究所，上海 201109）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國乃至全球空氣質(zhì)量不斷惡化，形勢嚴(yán)峻，大氣環(huán)境遙感監(jiān)測需求非常迫切［1-2］。衛(wèi)星遙感具備獲取大范圍、均勻分布、長期連續(xù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)［1］。目前，國內(nèi)主要使用的國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)難以提供穩(wěn)定、連續(xù)的數(shù)據(jù)保障，而國內(nèi)氣象、海洋、陸地等系列衛(wèi)星由于缺乏相應(yīng)探測手段，高精度、定量化大氣環(huán)境遙感監(jiān)測能力有限。因此，我國亟須發(fā)展具備國際先進(jìn)的主動激光、多光譜、偏振、高光譜等綜合手段觀測衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)對全球大氣環(huán)境大范圍、連續(xù)、動態(tài)、高精度的監(jiān)測。

近年來，隨著國家空間基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，我國生態(tài)環(huán)境衛(wèi)星體系初步建立，主要包括環(huán)境減災(zāi)小衛(wèi)星星座、高光譜觀測系列、大氣環(huán)境監(jiān)測系列。環(huán)境減災(zāi)小衛(wèi)星于2008 年發(fā)射，專門用于中國環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測，由2008 年發(fā)射的兩顆光學(xué)衛(wèi)星（HJ-1A、HJ-1B）及2012 年發(fā)射的一顆雷達(dá)衛(wèi)星（HJ-1C）組成。HJ-1A/B 星后續(xù)星HJ-2A/B［5］已于2020 年9 月27 日成功發(fā)射。高光譜觀測系列的高分五號衛(wèi)星（GF-5）［6］、高光譜觀測衛(wèi)星（GF-5（02））［7］、高光譜綜合觀測衛(wèi)星（GF-5（01A））分別于2018 年2 月9 日、2021 年9 月7 日、2022 年12 月9日成功發(fā)射，其探測譜段涵蓋了從紫外到長波紅外的光學(xué)波段，實(shí)現(xiàn)了高光譜、全譜段、偏振等多種手段數(shù)據(jù)融合，可實(shí)現(xiàn)對污染氣體、溫室氣體、細(xì)顆粒物等大氣環(huán)境要素，以及水環(huán)境與生態(tài)環(huán)境要素的監(jiān)測，具有體制新、定量精度高、探測手段多等特點(diǎn)，是中國高光譜遙感能力的重要標(biāo)志［8-9］。大氣環(huán)境監(jiān)測系列包含大氣環(huán)境監(jiān)測（DQ-1）衛(wèi)星及高精度溫室氣體監(jiān)測（DQ-2）衛(wèi)星。DQ-1 衛(wèi)星于2022年4 月16 日成功發(fā)射，國際首次采用主動激光結(jié)合被動高光譜、多光譜、偏振手段，實(shí)現(xiàn)對大氣細(xì)顆粒物、污染氣體、溫室氣體、云和氣溶膠等探測要素大范圍、連續(xù)、全天時綜合監(jiān)測。DQ-2 衛(wèi)星在DQ-1衛(wèi)星探測能力的基礎(chǔ)上，拓展了溫室氣體、污染氣體探測能力，在國際上首次采用主被動結(jié)合實(shí)現(xiàn)高精度、寬覆蓋大氣溫室氣體探測，同時針對污染氣體的近地面探測需求，增加了臨邊探測模式和紅外高光譜探測手段，進(jìn)行紫外紅外聯(lián)合探測污染氣體反演。

大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星的成功發(fā)射標(biāo)志著我國在大氣遙感領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平。作為我國首顆主動激光衛(wèi)星，衛(wèi)星在軌業(yè)務(wù)化運(yùn)行后，將為PM2.5和臭氧協(xié)同控制提供數(shù)據(jù)支撐，服務(wù)于“碳達(dá)峰與碳中和”國家戰(zhàn)略，助力打贏“藍(lán)天、碧水、凈土”三大保衛(wèi)戰(zhàn)。本文重點(diǎn)介紹了DQ-1 衛(wèi)星方案和特點(diǎn)，詳細(xì)闡述了載荷配置，分析了其在生態(tài)環(huán)境行業(yè)的遙感應(yīng)用能力，并結(jié)合衛(wèi)星的在軌測試情況對衛(wèi)星的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

1 衛(wèi)星方案及特點(diǎn)概述

大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星是空基規(guī)劃實(shí)施建設(shè)的一顆科研衛(wèi)星，主要面向生態(tài)環(huán)境保護(hù)［13］等重大應(yīng)用需求，兼顧氣象、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等行業(yè)業(yè)務(wù)需求。衛(wèi)星設(shè)計運(yùn)行在標(biāo)稱高度705 km，升交點(diǎn)地方時為13：30 的太陽同步軌道，配置大氣探測激光雷達(dá)（Aerosol and Carbon dioxide Detection Lidar，ACDL）、多角度偏振成像儀（Directional Polarization Camera，DPC）、高精度偏振掃描儀（Particulate Observing Scanning Polarization，POSP）、紫外高光譜大氣成分探測儀（Environmental Trace Ggases Monitoring Instrument，EMI）及寬幅成像光譜儀（Wide Swath Imager，WSI）5 臺遙感儀器，具備主動激光、多光譜、偏振、高光譜等綜合探測能力。衛(wèi)星構(gòu)型如圖1 所示。

圖1 DQ-1 衛(wèi)星構(gòu)型Fig.1 Configuration diagram of DQ-1 satellite

ACDL 采用1 572 nm 路徑差分吸收方法測量大氣CO2柱線濃度，采用532 nm 高光譜探測和偏振技術(shù)，以及1 064 nm 散射測量氣溶膠和云的廓線。儀器采用指向控制鏡實(shí)現(xiàn)收發(fā)光軸匹配，通過1 m的反射式望遠(yuǎn)鏡接收5 通道激光在氣溶膠或地面的回波信號，同時聯(lián)合視軸監(jiān)視模監(jiān)視激光雷達(dá)發(fā)射激光指向、星敏參考光指向以及望遠(yuǎn)鏡參考光軸指向，最終實(shí)現(xiàn)發(fā)射激光指向絕對測量，并給出收發(fā)光軸匹配調(diào)節(jié)的角度調(diào)整參考數(shù)據(jù)。

DPC 采用超廣角成像系統(tǒng)獲取±50°視場面視場輻射信息，通過濾光檢偏組件轉(zhuǎn)動切換光譜波段和偏振檢測方向，結(jié)合CCD 探測器分時獲取8 個光譜、3 個偏振通道的多光譜偏振信息。通過衛(wèi)星飛行及濾光檢偏組件轉(zhuǎn)動可實(shí)現(xiàn)對同一目標(biāo)不少于15 個視場的探測。DPC 獲取的多角度多光譜偏振輻射數(shù)據(jù)，結(jié)合基于偏振信息的大氣特性反演模型，可以提供全球大氣氣溶膠和云特性產(chǎn)品，同時為DQ-1 衛(wèi)星其他載荷提供大氣校正數(shù)據(jù)。

POSP 采用分孔徑偏振探測方案，通過反射鏡掃描、分色片分色和不同類型的雙元（2 個單元集成）探測器獲取從紫外到短波紅外共9 個波段的偏振輻射數(shù)據(jù)，具備在軌偏振定標(biāo)、太陽漫反射板定標(biāo)等定標(biāo)功能，可獲取高精度偏振探測數(shù)據(jù)。POSP 利用短波紅外通道實(shí)現(xiàn)地表偏振去耦合，提高大氣偏振探測精度；使用紫外偏振探測通道數(shù)據(jù)進(jìn)行氣溶膠垂直分布參數(shù)的反演，為整層大氣的顆粒物濃度向近地表層訂正提供數(shù)據(jù)。POSP 與DPC聯(lián)合探測，可獲取大氣氣溶膠的高精度偏振探測數(shù)據(jù)，提供大范圍的氣溶膠常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)及細(xì)顆粒物反演基礎(chǔ)輸入數(shù)據(jù)。

EMI 采用偏軸球面望遠(yuǎn)鏡設(shè)計實(shí)現(xiàn)114°穿軌視場推掃觀測，結(jié)合4 通道凸面光柵OFFNER 成像光譜儀，獲取約2 600 km 幅寬紫外到可見波段（240～710 nm）的高光譜輻射信息，光譜分辨率可達(dá)0.3～0.5 nm，采樣石英/鋁漫反板可實(shí)現(xiàn)在軌輻射及光譜定標(biāo)，并可通過內(nèi)置光源監(jiān)測探測器響應(yīng)變化。

WSI 利用多元旋轉(zhuǎn)掃描實(shí)現(xiàn)大幅寬可見至長波紅外（0.415～12.500 μm）地表和大氣多光譜信息獲取，共21 個通道，空間分辨率75 m（全色通道）、150 m（真彩色通道）、300 m（紅外分裂窗）和其他通道600 m，觀測幅寬大于2 300 km，具備每天1 次的全球覆蓋能力?？蓪?shí)現(xiàn)大氣氣溶膠厚度、細(xì)顆粒物、秸稈焚燒、霧霾分布監(jiān)測，同時為其他污染監(jiān)測儀器提供云檢測、陸地檢測等輔助數(shù)據(jù)。

通過大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星的研制，衛(wèi)星突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其性能指標(biāo)要求達(dá)到國際同類衛(wèi)星的先進(jìn)水平，主要具有以下特點(diǎn)：

1）國際首次采用雙體制激光、具有CO2和細(xì)顆粒物高光譜探測能力的星載大氣激光雷達(dá)，CO2柱濃度測量精度優(yōu)于1×10-6；

2）國際首次采用雙偏振融合的探測方式，國內(nèi)首次采用偏振在軌定標(biāo)，偏振測量精度優(yōu)于0.5%；

3）國內(nèi)首次采用無控制點(diǎn)激光光軸自標(biāo)定技術(shù)，光軸指向測量精度優(yōu)于0.008°；

4）國際上設(shè)計壽命最長的主動激光探測衛(wèi)星。

該衛(wèi)星載荷與國外同類衛(wèi)星主要指標(biāo)對比情況見表1。

表1 大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星與國外同類衛(wèi)星主要指標(biāo)的對比情況Tab.1 Comparison of the main specifications between DQ-1 satellite and similar foreign satellites

2 生態(tài)環(huán)境行業(yè)應(yīng)用分析

衛(wèi)星遙感技術(shù)已在生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作中發(fā)揮了不可或缺的作用，有力支撐了環(huán)境督查、環(huán)境管理、環(huán)境執(zhí)法等重要工作。基于我國環(huán)境保護(hù)工作中主要污染物減排、污染防治、生態(tài)保護(hù)等業(yè)務(wù)需要，環(huán)保業(yè)務(wù)的遙感應(yīng)用需求主要包括大氣環(huán)境遙感監(jiān)測、水環(huán)境遙感監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測等遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。

針對大氣環(huán)境遙感監(jiān)測，為推進(jìn)區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控，實(shí)施多種污染物綜合控制，改善重點(diǎn)區(qū)域和城市空氣質(zhì)量，需要衛(wèi)星遙感提供大范圍、連續(xù)性、定量化的大氣成分信息，對大氣顆粒物、污染氣體和溫室氣體等的含量及時空分布進(jìn)行有效監(jiān)測。

大氣顆粒物探測方面［10］，DQ-1 衛(wèi)星雙偏振載荷配置490、670、865 nm 的多譜段偏振探測通道，分別獲取對小粒子、中粒子和大粒子敏感的氣溶膠光學(xué)厚度（Aerosol Optical Depth，AOD）。為了對沙塵氣溶膠和粗粒子顆粒物進(jìn)行探測，POSP 進(jìn)一步配置1 610 nm 偏振探測譜段，同時利用短波紅外通道實(shí)現(xiàn)地表偏振去耦合，提高大氣偏振探測精度，使用紫外偏振探測通道數(shù)據(jù)進(jìn)行氣溶膠垂直分布參數(shù)的反演，為整層大氣的顆粒物濃度向近地表層訂正提供數(shù)據(jù)。ACDL 利用雙波長、高光譜、偏振探測體制獲取氣溶膠垂直廓線信息。設(shè)置532 和1 064 nm 通道，獲取雙波長的總后向散射信號；設(shè)置532 nm 通道為偏振通道，獲取垂直后向散射信號；設(shè)置532 nm 高光譜探測通道，獲取瑞利散射信號。DQ-1 衛(wèi)星通過ACDL 的主動探測方式，全天時獲取大氣顆粒物分布垂直廓線及分類信息，通過主被動結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)全天時的氣溶膠混合層高度探測，并通過數(shù)據(jù)融合的方法提高大覆蓋范圍內(nèi)紫外偏振氣溶膠混合層高度（氣溶膠標(biāo)高）的探測精度，為細(xì)顆粒物多角度偏振反演提供近地表訂正及精度校正數(shù)據(jù)。

高精度CO2探測方面［11］，ACDL 配置1 572 nm通道獲取全球全天時CO2吸收譜帶差分吸收信號，同時通過532 和1 064 nm 通道反演的氣溶膠類型及垂直廓線信息及地表高程信息，提升1 572 nm 通道CO2濃度的反演精度。針對大氣探測激光雷達(dá)對地表類型及特性的觀測需求，WSI 配置800 nm 的全色通道（空間分辨率75 m），與激光雷達(dá)配合使用。

污染氣體監(jiān)測方面［12］，重點(diǎn)獲取NO2、O3、SO2、HCHO 等要素。EMI 載荷采用差分吸收光譜探測技術(shù)，在紫外-可見譜段（240～710 nm）內(nèi)實(shí)現(xiàn)0.3～0.6 nm 的光譜分辨率，0.05 nm 的在軌光譜定標(biāo)。紫外高光譜大氣成分探測儀的視場為114°，以實(shí)現(xiàn)24 h 內(nèi)全球覆蓋；空間分辨率優(yōu)于24 km（穿軌方向）×13 km（沿軌方向），以滿足區(qū)域尺度的大氣污染氣體的高精度監(jiān)測。

針對水環(huán)境遙感監(jiān)測［14］，主要是利用WSI開展大型水體水華，葉綠素a、懸浮物、透明度、富營養(yǎng)化程度的水體水質(zhì)以及水表溫度等遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)應(yīng)用。寬幅成像光譜儀光譜范圍覆蓋了0.415～12.500 μm，具有21 個光譜通道，其中配置的443、490、681 nm 觀測通道以及中波紅外通道（3.9 μm）和長波紅外分裂窗通道（10.8 和12.0 μm），空間分辨率為600 m，可有效針對水體水色、水質(zhì)、海水、海冰溫排水及溫升等開展監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)近海、大江、內(nèi)陸湖泊、核電站溫排水的大范圍、長時間、動態(tài)、中等尺度定量監(jiān)測。

針對自然生態(tài)遙感監(jiān)測［15］，主要是利用DQ-1 衛(wèi)星搭載的WSI，開展土地覆蓋分類、植被覆蓋度（FVC）、植被冠層水分、主要生態(tài)系統(tǒng)參數(shù)（葉面積指數(shù)、地表溫度）等遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)應(yīng)用。WSI 配置的490、681、753 nm 觀測通道，空間分辨率600 m，可有效針對陸表自然生態(tài)開展大范圍、連續(xù)、動態(tài)監(jiān)測。

下面將分別在大氣環(huán)境監(jiān)測、水環(huán)境監(jiān)測、自然生態(tài)監(jiān)測等3 個方面，結(jié)合在軌測試的情況對大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星的應(yīng)用能力進(jìn)行介紹。

2.1 大氣環(huán)境監(jiān)測

1） 溫室氣體監(jiān)測。

DQ-1 衛(wèi)星觀測的白天和夜晚的CO2全球分布情況如圖2 所示。可以看到，全球CO2濃度存在明顯的白天和夜晚差異。大氣探測激光雷達(dá)具有全天時觀測能力，國際首次獲得全球夜晚二氧化碳柱濃度（XCO2）數(shù)據(jù)，可為落實(shí)降碳減污協(xié)同增效和開展全球碳排放遙感監(jiān)測提供有效數(shù)據(jù)支撐。

圖2 DQ-1 衛(wèi)星全球CO2柱總量產(chǎn)品Fig.2 Global CO2 column total product of DQ-1 satellite

2） 細(xì)顆粒物監(jiān)測。

ACDL 測量垂直分布的氣溶膠消光系數(shù)和散射系數(shù)，同時得到高精度的邊界層厚度、云頂高度或云垂直分布信息，以及云和特殊氣溶膠退偏信息。氣溶膠和云的垂直分布信息，用于天氣預(yù)報和氣候模型，改進(jìn)模型反演精度；氣溶膠消光系數(shù)剖面，結(jié)合其他地面輔助數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高精度反演地面PM2.5濃度分布；氣溶膠邊界層厚度作為校正數(shù)據(jù)，與被動的多角度氣溶膠偏振觀測儀結(jié)合，可以提高利用被動傳感器反演地面PM2.5濃度的精度；退偏信息可用于對特定云光學(xué)特性（如卷云中冰晶和水云）以及氣溶膠進(jìn)行區(qū)分。

DQ-1 衛(wèi)星ACDL 采用高光譜探測技術(shù)反演的數(shù)據(jù)產(chǎn)品如圖3 所示。圖3（a）為氣溶膠和云后向散射系數(shù)，圖3（b）為退偏比，圖3（c）為消光系數(shù)，圖3（d）為激光雷達(dá)比的垂直廓線分布。通過使用主動高光譜技術(shù)，極大地提高了數(shù)據(jù)產(chǎn)品反演的精度，而不用像傳統(tǒng)的激光雷達(dá)如CALIPSO 需要假定激光雷達(dá)比數(shù)據(jù)進(jìn)行散射系數(shù)、消光系數(shù)的反演。大氣探測激光雷達(dá)獲取的全球不同高度的氣溶膠光學(xué)厚度產(chǎn)品如圖4 所示。不同于被動載荷，大氣探測激光雷達(dá)可通過主動探測方法獲得不同層高的氣溶膠全球分布數(shù)據(jù)，提供目前稀缺的氣溶膠高精度三維分布信息，有效支撐全球氣溶膠擴(kuò)散-傳播等相關(guān)研究的開展。

圖3 DQ-1 衛(wèi)星云和氣溶膠垂直廓線產(chǎn)品Fig.3 Cloud and aerosol vertical profile products of DQ-1 satellite

續(xù)圖3 DQ-1 衛(wèi)星云和氣溶膠垂直廓線產(chǎn)品Continued fig.3 Cloud and aerosol vertical profile products of DQ-1 satellite

圖4 DQ-1 衛(wèi)星全球不同高度氣溶膠光學(xué)厚度產(chǎn)品（2022-6-1—2022-8-4）Fig.4 Global AOD products of DQ-1 satellite with different heights（2022-6-1-2022-8-4）

DQ-1 衛(wèi)星POSP 獲取的全球氣溶膠光學(xué)厚度月均全球分布及地基驗(yàn)證結(jié)果如圖5 所示，全球氣溶膠光學(xué)厚度產(chǎn)品如圖5（a）所示，清晰顯示了亞洲西部、非洲中部、南美洲北部等區(qū)域氣溶膠光學(xué)厚度高值區(qū)，主要為干旱沙漠或人類活動密集區(qū)域，而8 月份中國境內(nèi)除新疆地區(qū)外，其他區(qū)域的氣溶膠光學(xué)厚度較低，顯示了空氣質(zhì)量改善成效。AOD的地基驗(yàn)證散點(diǎn)圖如圖5（b）所示，由與AERONET地基匹配站點(diǎn)的統(tǒng)計對比可知，基于POSP 反演得到的氣溶膠光學(xué)厚度精度優(yōu)于EE=0.05±15%×AOD，與地基結(jié)果具有較好的一致性。

圖5 DQ-1 衛(wèi)星全球550 nm 處氣溶膠光學(xué)厚度產(chǎn)品及地基驗(yàn)證結(jié)果（2022 年8 月）Fig.5 Global AOD products and ground-based validation results of DQ-1 satellite at 550 nm in August 2022

同時利用POSP 和DPC 數(shù)據(jù)基于PCF 方法反演獲得的8 月份月均PM2.5全球分布如圖6 所示。圖中顯示的高值區(qū)包括亞洲西部、非洲中部、南美洲北部等區(qū)域。經(jīng)地基驗(yàn)證，衛(wèi)星遙感反演結(jié)果在誤差線（EE=15 μm/m3±30%）內(nèi)的比例高達(dá)97%，說明偏振交火反演的PM2.5具有較高的精度。

圖6 DQ-1 衛(wèi)星全球PM2.5產(chǎn)品及地基驗(yàn)證結(jié)果（2022 年8 月）Fig.6 Global PM2.5 product and foundation verification results of DQ-1 satellite in August 2022

3） 污染氣體監(jiān)測。

DQ-1 衛(wèi)星EMI 監(jiān)測的全球?qū)α鲗覰O2柱濃度分布結(jié)果如圖7 所示。圖中顯著高值包括中國東部地區(qū)等。EMI 監(jiān)測的全球?qū)α鲗覱3柱濃度分布結(jié)果如圖8 所示，清晰地揭示了臭氧全球分布趨勢，與Ozonesoude 散點(diǎn)對比，相關(guān)性為0.852。EMI 監(jiān)測的全球?qū)α鲗親CHO 分布結(jié)果如圖9 所示，監(jiān)測結(jié)果相比TROPOMI 趨勢一致，相關(guān)性為0.7。

圖7 DQ-1衛(wèi)星全球?qū)α鲗覰O2 監(jiān)測結(jié)果（2022-5-22—2022-5-29）Fig.7 Global tropospheric NO2 monitoring results of DQ-1 satellite（2022-5-22-2022-5-29）

圖8 DQ-1 衛(wèi)星全球?qū)α鲗覱3監(jiān)測結(jié)果（2022-5-23）Fig.8 Global tropospheric O3 monitoring results of DQ-1 satellite（2022-5-23）

2.2 水環(huán)境監(jiān)測

利用DQ-1 衛(wèi)星WSI 數(shù)據(jù)進(jìn)行太湖藍(lán)藻和水華識別后獲取的空間分布產(chǎn)品，如圖10 所示。圖中可以清楚看到藍(lán)藻水華集中分布在太湖西部，該結(jié)果在空間分布上與MODIS 獲得的數(shù)據(jù)產(chǎn)品一致。其中，寬幅成像光譜儀識別面積為350.61 km2，MODIS 識別面積為453.46 km2。平均相對誤差（MRE）為22.7%，顯示兩載荷具有較高的數(shù)據(jù)一致性。

圖10 基于同步MODIS 和WSI 的藍(lán)藻水華識別空間分布Fig.10 Spatial distribution map of cyanobacteria bloom recognition based on the synchronous MODIS and WSI

2.3 自然生態(tài)監(jiān)測

利用DQ-1 衛(wèi)星WSI 數(shù)據(jù)地表反射率數(shù)據(jù)反演獲得的張家口市西部區(qū)域植被覆蓋率產(chǎn)品，如圖11所示。通過與GLASS 比對，植被覆蓋度反演結(jié)果空間分布趨勢相對一致，反演植被覆蓋度分級統(tǒng)計面積占比相對于參考數(shù)據(jù)的R2=0.88，具有較好的一致性。

利用DQ-1 衛(wèi)星WSI 數(shù)據(jù)進(jìn)行的山東省齊河縣玉米冠層含水量（EWTc）反演產(chǎn)品，如圖12 所示。由圖中可以看到，南部區(qū)域玉米冠層含水量較北部玉米冠層含水量高。該結(jié)果與基于MODIS數(shù)據(jù)反演獲得的玉米冠層含水量空間分布趨勢一致。

圖12 WSI 和MODIS 的玉米冠層含水量反演空間分布圖及線性擬合結(jié)果Fig.12 Inversion spatial distributions of the maize canopy water content obtained by the WSI and MODIS and the linear fitting results

3 結(jié)束語

大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星作為我國空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的大氣環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域衛(wèi)星的重要組成部分，突破了大氣探測激光雷達(dá)系統(tǒng)、多載荷綜合探測效能驗(yàn)證與性能優(yōu)化、細(xì)顆粒物主被動探測集合高精度反演等關(guān)鍵技術(shù)，憑借其主動激光、多光譜、偏振、高光譜綜合探測的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對二氧化碳等溫室氣體、細(xì)顆粒物、云和氣溶膠、污染氣體等要素大范圍、高精度綜合探測，為大氣環(huán)境、水環(huán)境、自然生態(tài)等生態(tài)環(huán)境行業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用及其他行業(yè)領(lǐng)域遙感應(yīng)用提供高定量、高重訪、高分辨率遙感數(shù)據(jù)，為及時開展全球生態(tài)環(huán)境變化監(jiān)測提供重要支撐。根據(jù)《生態(tài)環(huán)境衛(wèi)星工程中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2035 年我國將全面建成新一代高低軌組網(wǎng)、多手段綜合、能力完善、快速響應(yīng)、有序銜接的環(huán)境綜合觀測衛(wèi)星體系，進(jìn)一步提升衛(wèi)星應(yīng)用效能，具有高時空分辨率PM2.5、污染氣體、溫室氣體等大氣環(huán)境、水環(huán)境和陸表環(huán)境定量化綜合觀測能力，滿足國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)管等重大應(yīng)用需求。