风云三号光学与微波成像仪超分辨率处理技术及应用

2024年9月22日上午，应中国气象局-中国科学技术大学风云卫星遥感联合实验室的邀请，国家卫星气象中心胡秀清研究员在科大作了题为“风云三号光学与微波成像仪超分辨率处理技术及应用”的学术报告。

胡秀清研究员是风云三号卫星地面系统总设计师，中国气象局科技领军人才，国家级首席科学家，WMO/GSICS研究组主席。他长期从事风云三号气象卫星地面系统设计和研制建设工作，在风云卫星遥感仪器辐射定标、数据质量提升和定量应用等方面做出了突出贡献，曾获国家科技进步二等奖1项，全国优秀科技工作者、中国科学院杰出成就奖等荣誉称号。他的主要研究方向包括第三代低轨气象卫星规划和需求论证、卫星遥感器定标理论及技术方法、遥感数据预处理及质量提升、遥感反演科学算法和遥感大数据AI应用研究等。

首先，胡秀清研究员介绍了风云三号卫星的发展现状。目前，风三系列卫星已发射包括上午、下午、晨昏及倾斜轨道在内的多颗卫星，并在最新发射的卫星上对仪器进行了定标、分辨率和通道增加等方面的改进，显著提升了卫星组网在陆海表定量遥感、降水与云综合观测等领域的探测能力。随后，胡秀清研究员简要介绍了光学及微波成像仪的基本属性和发展状况，目前风三号光学/微波成像仪的性能已达到国际同类先进水平。然而，鉴于对陆海表精细化遥感的迫切需求，提出了提升光学-微波成像仪空间分辨率并保持定量信息的要求。

接着，胡秀清研究员详细阐述了光学-微波空间分辨率提升技术。国际上在时空融合技术和图像超分辨率重建技术领域已经有了很多研究，胡老师团队通过利用几何定位文件处理、消除Bowtie效应以及冗余观测信息的利用，显著提升了风云三号MERSI的影像质量。从视觉效果来看，经过质量提升后的MERSI影像在山脊线、湖泊边界、阴影、云层和积雪等地物上清晰可见，整体影像色调自然明朗，纹理突出，立体感增强，视觉效果得到了显著改善。这些成果大幅提升了数据质量，提高了应用精度。此外，胡老师团队也构建了一套微波成像仪的超分辨率图像重建方案，并开展了算法检验与数据在应用层面的评估与检验，取得了很好的结果。

       报告最后，胡秀清老师对所做工作进行了总结与展望，强调风云三号系列数据的超分算法在提升空间分辨率的同时保持了遥感数据的定量信息，极大丰富了卫星的应用场景，更好地服务于人类发展。此外，该算法可以移植应用于其他MERSI系列的数据，为光学-微波成像遥感数据融合定量应用提供了新进展，为精细化遥感应用服务带来了新机遇。

报告结束之后，与会师生踊跃提问，胡秀清老师详细解答了大家的问题，并与大家在数据的超分算法在技术层面与应用层面开展了热烈的讨论。

科大地球和空间科学学院大气科学和空间科学专业多位师生参加本次报告会，通过交流，对中国风云系列卫星的发展状况、丰富的应用前景以及超分算法在遥感科学中的应用有了更深入了解；同时，胡秀清总师也对我院在卫星遥感领域众多的研究成果和雄厚的科研实力表示了浓厚的兴趣；双方约定发挥双方优势、通过风云遥感联合实验室这个纽带，进一步在人才培养、科研攻关、成果转化等多方面推动中国科大和中国气象局的合作与联系，让科大的优秀科研成果更多、更好地为风云卫星等国家重大需求服务。

撰稿人  刘清扬

审核人  李锐