中外联合科研：多星组网实现近全球地表太阳辐射高分辨探测，GSNO系统：为全球清洁能源与气候变化研究添新翼

本文介绍了中国科学院空天信息创新研究院联合中外多机构科学家构建的多星组网地表太阳辐射观测（GSNO）系统。阐述了地表太阳辐射的重要性、卫星遥感技术的作用，以及该系统的研发突破、监测范围、数据优势和未来应用前景。

记者从中国科学院空天信息创新研究院了解到，该研究院遥感与数字地球全国重点实验室的胡斯勒图研究员、石崇研究员等科研人员，携手国家卫星气象中心、中国科学院国家空间科学中心、中国科学院大气物理研究所等国内机构，以及日本东海大学、日本东京大学、日本千叶大学、法国里尔大学、英国气象局等国外科研力量，取得了一项重要科研成果。他们率先构建了基于国际上最新一代地球静止卫星的多星组网地表太阳辐射观测（GSNO）系统。不仅如此，还建立了多源异构卫星观测遥感模型，达成了近全球尺度地表太阳辐射最高时空分辨率的探测能力，并且同步提升了探测精度。这项具有重大意义的成果近日在国际学术期刊《创新》（The Innovation）上发表。

地表太阳辐射，指的是地球表面接收到的太阳辐射组分，其中涵盖了紫外线、可见光和红外线等不同波长的电磁辐射，它是地球生命活动的基本能量源泉。同时，它也是影响气候变化、农业生产和太阳能利用的关键因素。无论是农作物的光合作用，还是太阳能电站的能量获取，都离不开地表太阳辐射。

卫星遥感技术凭借数据连续性强、覆盖范围广等显著特点，成为监测地表太阳辐射变化的最有效手段之一。形象地说，这项技术就如同给地球表面装上了“阳光扫描仪”，能够精确监测地表太阳辐射的变化情况。它为清洁能源利用、农业估产、气候变化应对、人体健康等多个领域提供了精准的数据支撑。例如，在清洁能源利用方面，通过监测太阳辐射强度，可以更合理地规划太阳能电站的布局和发电量；在农业估产中，了解太阳辐射情况有助于预测农作物的生长和产量。

研究团队在2023年研发的地表太阳辐射近实时遥感监测系统基础上，成功突破了多星协同过程中光谱差异和观测几何差异等带来的遥感难题。实现了中国风云四号卫星、日本葵花八号卫星、欧洲第二代气象卫星和美国地球静止环境业务卫星等国际上最新一代地球静止卫星的一体化融合应用。这一突破使得不同卫星的数据能够相互补充和融合，大大提高了监测的准确性和全面性。

该系统成功实现了对亚洲、欧洲、北美洲、南美洲、大洋洲和非洲地区的地表太阳辐射连续无缝监测。这一成果填补了极轨卫星观测频次低、单一静止卫星观测区域有限的不足。通过多星组网观测，实现了从区域到近全球观测的跨越，让我们对全球地表太阳辐射的分布和变化有了更全面、更准确的认识。

△多星组网地表太阳辐射观测（GSNO）系统及成果图

目前，GSNO系统可以提供空间分辨率5公里、观测频次每小时1次的近全球地表太阳辐射监测数据。这些高精度的数据可为局部地区气象灾害监测、光伏电站选址等提供精细化、高精度支持，还能为高时空分辨率地球系统模式提供数据驱动。例如，在气象灾害监测中，通过实时监测太阳辐射变化，可以提前预警一些与太阳辐射相关的气象灾害；在光伏电站选址时，精确的太阳辐射数据能帮助选择最佳的建站地点。

展望未来，GSNO系统将在多个领域发挥重要作用。它将助力全球太阳能资源评估，为“双碳”目标下的清洁能源布局提供有力支撑。其光合有效辐射数据可为粮食估产与生态碳汇测算提供新依据，有助于更准确地评估农作物产量和生态系统的碳吸收能力。此外，紫外线数据模块有望应用于公共卫生领域，例如通过监测紫外线辐射强度，为人们的健康防护提供科学建议。

中外科研团队联合构建的多星组网地表太阳辐射观测（GSNO）系统。该系统基于最新一代地球静止卫星，突破多星协同遥感难题，实现近全球地表太阳辐射高时空分辨率探测与高精度监测，能为多领域提供数据支持，未来在清洁能源、农业、公共卫生等方面具有广阔应用前景。