基于像元不确定性的全球多源遥感气溶胶光学厚度产品的融合研究

Aerosol is an important component of the atmospheric environment as well as climate system, and has drawn increasing attention for its climate and air quality effects. Compared with the ground-based measurements, aerosol remote sensing based on remotely-sensed data can provide long-term aerosol observations on a global scale. Although researchers have developed a large number of aerosol optical depth products from different satellite and sensor data, there are great differences among different aerosol products, and none of them is superior to other products, which has a negative impact on application of those products. This project will analyze the differences between different satellite aerosol products. Based on the uncertainty analysis of different aerosol products and the error transmission in the retrieval algorithms, the project will develop and improve the fusion algorithm to improve the time-space consistency of aerosol products, and thus provide a long-time series of aerosol fusion product. Because the project integrates various excellent aerosol remote sensing products and takes full advantage of aerosol information from various remote sensing retrieval methods, the research results will be unique and will provide a more integrated and accurate aerosol optical depth dataset with time-space consistency. It will provide support for research on climate change and atmospheric environment changes.

气溶胶是大气环境和气候系统的重要组成部分，其气候和空气质量效应越来越受到人们的关注。相比于地基测量手段，基于卫星数据的气溶胶遥感技术可以提供全球尺度的长时间序列的气溶胶观测信息。尽管研究人员针对不同的卫星数据开发了大量的气溶胶产品，但不同的气溶胶产品之间存在着较大差异，且没有任何一种产品能够全面优于其他产品，这对于数据应用产生了消极影响。本项目将通过分析不同卫星气溶胶产品之间的差异，在对不同气溶胶产品的验证和对反演算法中的误差传输等不确定性分析的基础上，开发和改进融合算法，提高气溶胶产品的时空一致性，进而提供长时间序列的气溶胶融合产品。由于系统集成了各种优秀的气溶胶卫星反演产品，综合体现了各种卫星反演的气溶胶信息，这项研究成果将能够为气候变化和大气环境变迁研究提供一个更为完整、准确、具有时空一致性的气溶胶数据集。

气溶胶是大气环境和气候系统的重要组成部分，其气候和空气质量效应越来越受到人们的关注。卫星数据的气溶胶遥感技术可以提供全球尺度的长时间序列的气溶胶观测信息，但不同的卫星数据开发出的气溶胶产品之间存在着较大差异，且没有任何一种产品能够全面优于其他产品。本项目围绕气溶胶反演中的各种不确定性，以及高性能计算反演等其他相关难题完成了如下部分的先验知识的积累和成果研究：1) 现有遥感气溶胶产品的差异性和相通性分析；2) 遥感气溶胶产品像元尺度不确定性和系统误差分析和确定；3) 全球气溶胶光学特性产品融合；4) 融合算法的适用性评价和融合结果的真实性检验。研究成果包括：完成建立气溶胶数据集不确定性评估方法和融合模型和基于像元尺度不确定性、利用多源卫星气溶胶数据集生产的具有时空一致性的长时间序列气溶胶融合数据集。