近日,京津冀生态文明发展研究院教师么嘉棋以第一作者身份,在遥感领域国际权威期刊《International Journal of Digital Earth》上发表题为“TECIS-CASNet: atmospheric hierarchy identification and application of the terrestrial ecosystem carbon inventory satellite”的研究论文,提出了一种融合陆地生态系统碳监测卫星(又称句芒号,TECIS)、CALIOP和深度学习Transformer模型的大气层识别与分类框架(TECIS-CASNet)。相较于传统算法,TECIS-CASNet对大气层识别的准确率提升了约15%,准确率高达95%。通过光学厚度反演,其绝对精度和总体精度分别达到0.01和98%,成功实现了对云、气溶胶等大气成分的高精度识别与参数反演,为全球气候变化研究、环境污染监测、灾害预警与防治等提供技术支撑。

图1 陆地生态系统碳监测卫星有效载荷
基于多维度、全覆盖和高分辨率的持续观测与反演,可显著提升应对极端天气事件的预测能力、环境监测精度以及响应速度。然而,传统的云、气溶胶识别算法在复杂的大气条件下经常出现误检、遗漏等问题,因此本研究成功构建了TECIS-CASNet分析框架。为验证其适用性,本研究以中国京津冀(BTH)地区为例,深入分析了云、气溶胶的时空分布特征及其驱动因素,并结合HYSPLIT模型预测沙尘传输路径,揭示沙尘对BTH地区空气质量的影响,为京津冀等重点区域的空气质量改善和生态环境保护提供科学依据。

图2 2023年3月京津冀沙尘侵袭事件动态监测与复盘
卢麾(清华大学,通讯作者),徐南(河海大学,共同通讯),李国元(自然资源部国土卫星遥感应用中心,共同一作),唐新明(自然资源部国土卫星遥感应用中心)等人也参与了本文的研究工作。
论文链接:https://doi.org/10.1080/17538947.2025.2541726