? ? “高分五號”衛星是中國高分辨率對地觀測系統重大專項中實現高光譜分辨率觀測的衛星，運行于高度705km 的太陽同步軌道，搭載了六臺有效載荷，分別為可見短波紅外高光譜相機、全譜段光譜成像儀、大氣環境紅外

甚高光譜分辨率探測儀、大氣主要溫室氣體監測儀、大氣痕量氣體差分吸收光譜儀、大氣氣溶膠多角度偏振探測儀。

圖1 高分五號衛星及搭載的六臺有效載荷

? ? ??大氣氣溶膠多角度偏振探測儀為我國陸地衛星中的首顆偏振氣溶膠載荷，能實現全球大氣氣溶膠和云的光學及微物理參數探測，為全球氣候變遷研究及對地觀測高精度大氣輻射校正提供有效數據，同時實現大氣細顆粒物污染監測的功能。該載荷具有高精度、多光譜、多角度、偏振特性的專用氣溶膠探測能力，其空間分辨率優于國際同類型衛星載荷。

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圖2 大氣氣溶膠多角度偏振探測儀(DPC)

圖3 多角度觀測示意圖和波段信息

? ?DPC通過廣角鏡頭獲取大氣氣溶膠和云的多角度、多波段偏振輻射成像信息。衛星在軌飛行時，通過檢偏/濾光轉盤的轉動，按8個波段順序逐一測量。為了獲取完全的斯托克斯矢量，需對某一方向的反射光偏振態測量三次，轉盤旋轉一周得到15幅圖像，其中一幅為暗背景圖像，對應于CCD的暗電流參數，其他14幅對應于14個光譜和偏振通道。為了實現偏振測量的“同時測量同一目標”，采用棱鏡濾光片來補償衛星運動產生的像移，保證在衛星飛行時同一波段的三幅圖像是來自同一目標。隨后光信息匯聚于CCD面陣成像器實現成像。再經信息獲取電路將探測器圖像信號讀出，通過模數轉換器轉換為數字信號，按約定的格式送給衛星數傳分系統。

? ? 圖4為該載荷獲取的單日全球輻射彩色合成圖。通過偏振通道合成，可獲取全球偏振彩色合成圖(圖5)、偏振觀測水云顯現“虹”現象(圖6)；經應用反演，可獲取全球氣溶膠光學厚度分布(圖7)、全球云分布圖(圖8)、云相態識別，以及顆粒物濃度分布、傳輸路徑監測。

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圖4? DPC全球輻射彩色合成圖(3級產品)

圖5? DPC全球偏振彩色合成圖(3級產品)

圖6 DPC12個角度下偏振觀測水云顯現“虹”現象(3級產品)

圖7?DPC全球氣溶膠光學厚度分布(3級產品)

圖8 DPC全球云分布圖(3級產品)

部分數據來源于：

國防科工局重大專項工程中心

中國氣象局國家衛星氣象中心

生態環境部衛星環境應用中心

參考文獻：

Zhengqiang Li ?, Weizhen Hou , Jin Hong, et. Directional Polarimetric Camera (DPC): Monitoring aerosol spectral optical properties over land from satellite observation .JQSRT.

總結

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