美国、北非、中东地区的甲烷排放的卫星监测

2023年，相关成果《Toward a versatile spaceborne architecture for immediate monitoring of the global methane pledge》发表于重要的学术期刊《Atmospheric Chemistry and Physics》，主要成果如下。这项研究提出了一个两层卫星监测框架，结合了TROPOMI广覆盖范围能力(约2600公里幅宽)和PRISMA高分辨率成像(30米空间分辨率)，有效地全球监测甲烷排放。研究人员通过在美国、中国、中东和北非识别区域甲烷热点和特定超级排放源来展示这一方法。他们的发现揭示了重要的甲烷来源，包括先前未知的超级排放源、基础设施潜在泄漏，甚至来自单一源头的多个羽流，这些在传统排放清单中常被忽略或低估。研究强调了全球甲烷监测中的一个关键缺口，即国家排放报告可能低估实际排放量，特别是未能考虑到不成比例地贡献总甲烷预算的超级排放源。作者展示了他们的框架可以通过整合额外的卫星任务、飞机监测和人工智能扩展为多层系统，以提高检测能力。这种方法为支持《巴黎协定》目标的即时全球甲烷监测提供了一个实用解决方案，对缺乏广泛监测基础设施资源的低收入和中等收入国家尤其有价值。美国科学院院士、美国杜克大学讲席教授Drew Shindell在重要的学术期刊《Frontiers in Science》发表论文《The methane imperative》，给予高度评价，“相关成果有望提供甲烷排放的快速监测”（“Automated reporting based on satellite observations promises to provide rapid information on emissions and progress in abatement though updates to mitigation potentials and costs based on new data will take considerable time and effort”）.
图1 全球的代表监测成果

星地协同水质光谱在线监测系统及应用研究

随着城市化发展和经济增长，水污染成为制约城市可持续发展的关键因素。传统的水质检测方法耗时长、容易造成二次污染，水质在线监测可实现水质的自动、快速、实时、原位检测，而卫星数据可为大范围、长时序的水质监测提供数据源。本文以中国内陆水体实时在线监测需求为出发点，将水质光谱在线监测系统和多源遥感数据结合起来，开展星地协同水质监测系统研发及应用研究，同时与地面实时在线监测数据进行数据交叉验证，提升长时序、大范围水域水质参数反演的精度和稳定性。

地面光谱仪通过捕捉水稻的光谱反射特征, 实现直链淀粉含量的非破坏性监测

直链淀粉含量是决定稻米蒸煮、食味品质的关键指标。通过光谱技术快速、无损地监测直链淀粉含量，可帮助育种者、加工企业和农户实时评估稻米品质，筛选优质品种，提升市场竞争力。结合多生育期光谱数据，可动态追踪水稻生长过程中淀粉积累的规律，为施肥、灌溉等农艺措施提供科学依据。