高分五号神器：你需要了解的DPC
今天成功发射升空的高分五号，是遥感界乃至相关行业的重磅利好消息。高分五号是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，也是我国光谱分辨率最高的卫星，装载2台全新研制的陆地观测载荷和4台全新研制的大气类观测载荷。业界称，这6大载荷“神器”让高分五号卫星练就了“火眼金睛”。
今天，小编带你了解6大神器之一：由中国科学院安徽光学精密机械研究所主持，联合中国科学院遥感与数字地球研究所等单位研发的大气气溶胶多角度偏振探测仪（Directional Polarimetric Camera，DPC），这也是我国陆地卫星中的首颗偏振气溶胶载荷。
卫星遥感可以获取大面积、动态的观测数据,已成为监测大气环境不可替代的有效手段。相对于地基观测方式，卫星遥感技术在大气环境（如污染颗粒物）的空间性和区域传输性监测方面具有明显优点，可提供大气污染物的宏观分布趋势、区域传输及源汇分布等。
由于大气散射辐射具有强偏振特性，而大多数陆地表面反射辐射具有弱偏振特性且其时空变化较小，因此卫星遥感监测大气环境（气溶胶光学厚度，PM2.5）的难点是如何精确的去除地表信号的影响。
相对于传统的卫星光学载荷（MODIS、MISR等），利用偏振信息可以有效的将大气和地表的贡献区分开，所以卫星偏振遥感技术在大气环境监测方面具有显著的优势，可在大气环境监测方面发挥重要作用。
大气气溶胶多角度偏振探测仪（DPC）
DPC原理
DPC为我国陆地卫星中的首颗偏振气溶胶载荷，能实现全球大气气溶胶和云的光学及微物理参数探测，为全球气候变迁研究及对地观测高精度大气辐射校正提供有效数据，同时实现大气细颗粒物污染监测的功能。该载荷具有高精度、多光谱、多角度、偏振特性的专用气溶胶探测能力，其空间分辨率优于国际同类型卫星载荷。
中科院遥感地球所与中科院安光所为DPC载荷的顺利研制开展了多年深入的联合研究和攻关，这使DPC成为我国高分专项中“设计论证-硬件研发”部门通力合作攻关的一个典范。2007年，通过中法合作开展了传感器指标与国外先进水平的对比分析，并派遣留学访问人员了解国外相关研究的最新动态和前沿。随后，两个研究所通过民用航天“十一五”技术预先研究“多角度多光谱偏振遥感应用关键技术研究”等项目，攻克了偏振载荷指标设计、工作模式选择、偏振信息高精度获取等关键技术。2009年，双方在珠三角地区联合开展了机载多角度偏振仪的航空飞行试验。之后，在科技部973项目“多尺度气溶胶综合观测和时空分布规律研究“、中国科学院先导专项“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”课题“气溶胶时空分布遥感观测”等项目的支持下，双方在偏振探测方法、技术方面合作攻克了系列关键科学和技术问题。
作为高分专项应用系统总师，顾行发研究员为DPC载荷的成功发射提供了关键技术支撑。顾行发研究员团队联合安光所乔延利研究员团队首次提出了高空间分辨率多角度偏振观测理念，设计了我国首颗高空间分辨率大气偏振卫星观测系统，实现了高分五号DPC载荷航天工程立项，填补了我国复杂大气环境偏振载荷遥感监测的空白，出版了我国第一部系统论述气溶胶偏振遥感技术的专著《大气气溶胶偏振遥感》,并作为“国产陆地卫星定量遥感关键技术及应用”项目中的关键技术，荣获2016年度国家科技进步二等奖。多年来，该团队培养出了数十位该研究方向的硕、博士研究生以及博士后，为我国多角度多光谱偏振遥感事业的发展奠定了基础。
基于DPC相机的地-气解耦关键技术研究
基于DPC相机的气溶胶参数反演算法研究
以上内容由遥感卫星应用国家工程实验室提供。
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