武大遥感团队“为天眼配眼镜” 助力冬残奥“百米级、分钟级”气象研判

[时尚] 时间:2024-04-27 23:42:21 来源:蓝影头条 作者:综合 点击:178次

原标题:武大遥感团队“为天眼配眼镜” 助力冬残奥“百米级、武大为天分钟级”气象研判

图为:冬奥会和冬残奥会气象保障服务研判现场(主屏为武汉大学保障产品之一)

3月4日,遥感眼配眼镜第13届冬季残疾人奥林匹克运动会开幕。团队中国气象局专门成立了北京2022年冬奥会和残奥会气象保障服务特别工作组,助力三颗气象卫星(FY-4A、冬残FY-4B和FY-3D)直接参与服务,奥百与地面气象站密切关注赛场“风云”变化。米级

3月6日,分钟武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室孙开敏教授接受记者采访时表示,象研他和团队从2021年12月冬奥会准备阶段开始,武大为天每日向国家卫星气象中心提供经过技术处理的遥感眼配眼镜100米风云卫星影像及定量产品,并配合国家卫星气象中心和兄弟单位开展冬奥、团队冬残奥场地及周边地区精细化积雪遥感监测、助力陆表温度反演分析等工作,冬残助力实现气象研判提出的奥百“百米级、分钟级”要求。

冬奥、冬残奥赛场的气象保障到底有多难?“一天变四季、十里不同天。”高山滑雪项目的竞赛场地,延庆赛区的小海陀山气象环境颇为复杂,气象专家介绍,“常常是翻过一座山,又是另一番景象。”山高风大、乱流较多,赛事开展对预报时间精细度要求高,赛事的气象要素预报难度更大。

孙开敏介绍,传统的气象保障主要以地面气象保障为主,就是在地上建很多观测站,测量当地的温度、湿度、风向等气象参数。但来到奥运赛场,面对大面积山区的监测,地面观测很难做到全天候、大范围、无死角、高密度的保障。

“于是,卫星的优势便体现出来了。”孙开敏解释,卫星从天上往下看,观测视角是一个大面,大范围内的每一个点都可以同时兼顾到。“好处在于便捷、成本很低,整个赛场不管多大,‘啪’拍一张照片,就OK了,这些卫星可以量测出范围区域的密集气象参数,弥补地面观测的不足。”

国家卫星气象中心风云卫星总师胡秀清研究员介绍,风云三号D星是国内新一代高分辨率气象卫星,具有250米和1000米空间分辨率,90%的全球观测数据都能从观测之时算起80分钟内传回国内,具有超好的性能和应用前景,是此次冬奥、冬残奥会气象保障的核心数据源之一,但是由于其影像分辨率的限制,不利于细节识别与精细化气象研判。

如何让风云卫星看得更清楚?接过任务的孙开敏带领团队,利用学科优势展开了“百米级、分钟级”要求的攻关。团队在熟悉卫星传感器设计及成像方式后发现,卫星是通过摆扫方式成像,依靠摆扫获得的额外信息,可以利用算法提升成像质量。经过几轮分析论证,孙开敏团队研发了一整套风云三号卫星影像质量提升方法和产品生产业务流程,能够自动完成全球任意区域风云卫星数据预处理、无云图合成、影像超分及定量产品制作等。

图为:质量提升后影像局部

孙开敏对其中核心方法作出解释:“有时候,分辨率不高的卫星成像,看不清地面上的细节,而我们的方法就像给气象专家配了一副‘专用眼镜’,让原来的影像能变得更清晰,细节更容易识别,更利于赛场环境研判,这也发挥了武汉大学遥感技术的特点和优势。”

图为:冬奥会、残奥会保障部分地表温度监测产品

“其实客观来说,我们团队也是外行。”孙开敏表示,团队研究的多为高分卫星,气象卫星这种高标准产品保障还是第一次参与。“风云三号卫星每天都要对地球覆盖一两次,数据频次非常高,对处理观测数值算法的精度要求也很高。”为了给北京冬奥会和残奥会提供准确的气象保障,孙开敏和团队从2021年底持续奋战到今天,连过年期间都没怎么休息,“就怕出现突发异常,比如昨天就有一起,全天数据因为网络问题一直拿不到。北京那边网络一恢复,我们马上着手处理,直到凌晨提交后才回去休息。”

质量提升后的风云影像,获得了国家卫星气象中心和中国气象局的高度评价,这也将推动风云三号卫星资料进入高频次、大幅宽、精细化遥感应用服务的新时代。“冬奥会和冬残奥会是国家大事,能参与保障是我们的荣耀。”孙开敏对记者说,他的老师李德仁院士经常叮嘱,好的科研成果要能用于解决国家所需,“此前,我们配合国家卫星气象中心制作了青海门源地震、汤加火山喷发等灾害监测产品,以后我们也将把遥感技术,继续应用于减灾防灾、生态环境保障中。”

(湖北日报全媒记者田佩雯 通讯员 蔡列飞、吴江龙)

(责任编辑:娱乐)

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