本书聚焦大气环境超光谱遥感技术领域,在梳理全球大气环境问题与遥感技术发展背景的基础上,从天-空-地一体化观测视角,系统介绍该技术的原理、装备及大气领域应用。本书概述了大气环境超光谱遥感原理,介绍了超光谱卫星、机载、地基遥感的探测仪器、观测模式、反演算法和典型应用,阐述了人工智能在该领域的应用基础,以及人工智能驱动的超光谱反演、大气成分的时空序列重构技术,同时介绍了天-空-地一体化联合遥感技术的集成思路,并结合案例分析其在大气环境领域的应用。
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2004年9月-2006年7月,中国科学技术大学,硕士;
2006年12月-2010年10月,德国海德堡大学大气科学,博士2022年,获国家自然科学基金委“杰青”项目资助;
2022年,获国家重点研发计划项目“大气与土壤、地下水污染综合治理”重点专项资助,担任项目负责人;
2015年至今,历任中国科学技术大学教授、二级教授2023年-至今,担任国家重点研发计划“地球与导航”专项总体专家组成员;
目录
前言
第1章 概述 1
1.1 大气成分 1
1.2 全球主要大气环境和气候问题 10
1.3 大气成分遥感技术及应用 26
思考题 39
参考文献 39
第2章 大气成分超光谱遥感原理 41
2.1 基本原理 41
2.2 大气中的辐射传输 57
2.3 大气辐射传输方程与求解 62
思考题 70
参考文献 70
第3章 超光谱卫星遥感技术及应用 71
3.1 大气成分超光谱探测卫星和载荷 71
3.2 超光谱卫星仪器的观测仿真和设计 80
3.3 在轨光谱定标技术 85
3.4 超光谱卫星大气成分遥感技术 89
3.5 超光谱卫星遥感应用 99
思考题 114
参考文献 115
第4章 大气污染物超光谱机载遥感 118
4.1 超光谱机载遥感概述 118
4.2 超光谱机载遥感仪器与观测模式 120
4.3 超光谱机载遥感光谱分析与反演算法 129
4.4 典型应用 137
思考题 150
参考文献 150
第5章 超光谱地基遥感技术 153
5.1 大气污染物超光谱立体遥感及应用 153
5.2 温室气体超光谱立体遥感 194
5.3 超光谱地基遥感用于卫星遥感准确性验证 219
思考题 225
参考文献 225
第6章 人工智能在大气成分超光谱遥感中的应用 227
6.1 人工智能概述 227
6.2 人工智能驱动的超光谱反演方法 232
6.3 人工智能驱动的大气成分空间分布重构 238
6.4 人工智能驱动的大气成分时间序列重构 251
6.5 人工智能在大气成分遥感精度提升中的应用 264
思考题 272
参考文献 272
第7章 天?空?地一体化超光谱联合遥感观测与应用 274
7.1 天-空-地一体化超光谱遥感技术集成 274
7.2 大气污染排放天-空-地一体化超光谱遥感精准溯源 276
7.3 臭氧污染控制类型立体演化的超光谱遥感解析 284
7.4 大气污染物城市和区域传输的超光谱遥感解析 293
思考题 306
参考文献 306