供配电系统是星载偏振成像仪电子学系统的重要组成部分，它不仅要满足将卫星平台提供的一次电源转换成载荷所需的各种二次电源的功能需求，同时还需要满足载荷在轨运行时的高可靠性和长寿命要求。电子元器件的应力分析法是分析电子系统可靠性的一种重要方法，基于应力分析法并根据GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》，对星载偏振成像仪供配电系统各组成部件的电子元器件进行失效率计算，并结合系统结构框图对系统的可靠度进行分析。分析结果表明，采用冷贮备的冗余设计方式可以明显提高系统的可靠度。

随着城市化的加速，城市热岛效应问题逐渐突显。为研究城市空间扩张和社会经济发展对地表热岛效应的影响，基于2000―2020年共5期 Landsat遥感影像，利用辐射传导方程法对合肥和南昌的地表温度进行反演，采用归一化方法将研究区的地表热岛效应分为4个等级，并对两市地表热岛效应的时空演变特征进行分析研究，进而运用地理探测器对热岛效应强度的影响因子进行综合性分析。结果表明：(1) 在2000―2015年，合肥市的城市扩展系数由1.70降低到1.08，最后趋于1.25，2015―2020年降低到0.56；在2000―2020年，南昌市的城市扩展系数在1.34～1.60范围内上下波动；合肥市和南昌市分别在2011年和2018年完成了产业结构转型，朝着以第三产业拉动为导向的趋势演进；城市在空间的扩展与社会经济的发展和政府的决策支持密不可分；(2) 合肥市和南昌市主城区持续扩展均呈现非线性的增长趋势；合肥地表热岛效应主要在东北和西南方向上扩展，而南昌主要呈现出东南-西北方向的扩展模式；合肥和南昌地表热岛效应面积分别由45.17 km²和40.80 km²增加到351.61 km²和274.07 km²，且热岛发展力度和范围与城市快速发展的规模和方向较为一致；(3) 合肥市和南昌市的各影响因子对热岛效应强度的解释力从大到小为：人口密度(0.891/0.844)、建成区面积 (0.842/0.810)、人均GDP (0.788/0.773)、第二产业占比 (0.679/0.711)、第三产业占比 (0.582/0.636)，其中人口密度的影响最大，产业结构中第二产业作用较高于第三产业；各因素相互作用均比单一因子对地表热岛效应强度的影响程度更大。研究结果能给合肥和南昌市及类似城市的规划提供参考和思路，合理布局建成区的绿色空间以及控制城市人口数量可以有效缓解城市地表热岛效应发展速度。

近岸高浊度二类水体具有复杂的海洋光学特性，不同影像源反射率产品在该类水体的适用性尚待充分论证。以黄河口水体为典型研究对象，以适用于黄河口的ACOLITE DSF算法校正的Landsat离水反射率产品为参考，通过星星匹配，对基于不同大气校正算法的Sentinel-2-MSI (S2-MSI) 和Sentinel-3-OLCI (S3-OLCI) 离水反射率产品在黄河口的适用性进行了评估。结果表明，在黄河口高浑浊-极度浑浊水体，iCOR算法校正的S2-MSI 和S3-OLCI的离水反射率产品与参考产品的一致性高于其他算法，其次为FLAASH和Sen2Cor算法，C2RCC算法表现相对较差。iCOR、FLAASH和Sen2Cor算法除在高浑浊水体的近红外波段平均百分比相对误差E_MARD超过34%外，在绿、红波段的E_MARD均小于24%，Sen2Cor算法结果整体上与FLAASH的相似。iCOR、FLAASH和Sen2Cor算法随着水体浑浊程度增加，误差越小；而C2RCC算法则随着水体浑浊程度的增加，误差越大，且整体存在低估。研究结果可为高浊度二类水体大气校正的选择提供有效借鉴，并为黄河口悬沙高分辨率动态监测打下基础。

基于2001年1月至2021年12月期间MODIS和AIRS遥感反演数据，利用经验正交函数 (EOF)、MK趋势分析、最小二乘法等方法研究了东亚地区近21年的云顶气压 (CTP) 时空模态特征及变化趋势。结果表明：东亚地区CTP从东北到西南呈逐渐递减趋势；四季变化差异性较大，呈现“√”字型变化，表现为冬季气压值最高、夏季最低；受地理位置和纬度带影响，CTP的高值区在一年四季均分布在东北地区上空，低值区始终位于青藏高原地区。在中国的广西、广东和缅甸、印度等地属于热带季风区，在冬季受干冷气流的影响，容易形成CTP高值区。东亚地区主要以中云分布为主，低云区主要集中在中国东北、京津冀、朝鲜半岛和中纬度海洋地区，在中国中原地区、南方地区 (广西、广东和长江中下游各省地区) 以及新疆部分地区以中云为主，高云主要出现在中国青藏高原和塔克拉玛干沙漠。通过趋势分析发现，在2001年至2021年间，CTP在中国的新疆、印度半岛、缅甸、蒙古和贝加尔湖等区域呈现较高的增长趋势，而在中国的青藏高原、南部沿海等部分区域以及东部海域均呈较明显的下降趋势。东亚地区部分区域的CTP与地表温度、湿度、水汽和云量均呈现较为显著的相关性，因此CTP的变化可以在一定程度上反应区域性天气变化情况。

为获取NO₂时空分布特征并探究NO₂污染状况，利用臭氧观测仪 (OMI) 反演的对流层NO₂柱浓度数据，并结合气象、能源及交通排放等统计数据，通过地理空间分析、线性拟合、相关性分析等手段，分析了2005―2019年陕甘宁地区NO₂柱浓度的时间变化趋势、空间分布特征及其影响因素。结果表明：近15年NO₂柱浓度总体呈先上升后下降的趋势；季节上呈现为冬季 ●gt; 秋季 ●gt; 春季 ●gt; 夏季，其中夏季变化平稳，冬季波动剧烈。从空间分布来看，NO₂柱浓度较高区域分布在省会及附近区域，以西安城市群集聚现象最为明显。进一步影响因素分析表明，地形与风向对NO₂空间分布有一定的综合影响力；气温、降雨量与NO₂柱浓度均呈现出明显的负相关，说明高温、降雨对NO₂浓度具有削减作用；煤炭消耗量、工业产值、机动车保有量均与NO₂柱浓度呈正相关，说明化石能源燃烧、机动车尾气排放是该地区NO₂的重要来源；而2012年后的NO₂柱浓度持续下降，主要与国家及地方相关政策的强力实施有关。

污染物区域间输送是大气环境研究的重点和难点。利用2012―2015年间浙江省污染程度较高的霾天气过程激光雷达观测数据，根据Mie散射理论和Fernald反演方法计算污染物垂直浓度，开展了高影响霾天气区域间污染物输送沉降特征定量研究。结果表明：(1) 浙江省高影响霾天气多发生于高压前部转高压控制的情况，高压前部利于外来污染物输入，而高压控制利于本地污染物累积；(2) 不同过程及同一过程不同时刻外来污染物输送高度、质量浓度、结构组成都不相同，污染物集中输送高度一般介于4.5～7.5 km之间，输入最大质量浓度一般介于450～1200 μg·m^-3之间，输入污染物中粗颗粒物居多，污染物类型主要包括沙尘和城市污染物；(3) 个例分析表明，输入污染物仅有25%～35%沉降到近地面，重力和气温下降是影响沉降的重要原因，其中重力对粗颗粒物沉降作用更大，而气温下降对细颗粒物作用更大。

针对人工影响云雾环境监测作业的需求，基于无人机平台，通过搭载主动微波激光探测和传感器载荷、航线气象仪和云雾催化播撒装置，分别实现对航线下方云、雨、气溶胶、风的三维立体监测，对航线上温、湿、压、风速等常规气象要素的连续监测，以及对冷云/暖云的判别和催化剂的选取自动播撒。在此基础上，设计综合控制软件，通过数据信息链路，实现了地面对无人机及监测作业载荷的智能化指挥控制；构建了集人工影响云雾监测、作业及评估于一体的空基智能无人监测作业系统，实现了多要素精细探测、冷暖云高效催化作业、智能化指挥控制和定量化评估的目标。

风廓线雷达作为一种新型测风雷达，能够连续提供大气水平风场、垂直气流、大气折射率结构常数等气象要素随高度的分布，具有时空分辨率高、连续性好和实时性好等特点，是进行高空气象探测的重要设备。而雷达数据的质量是决定资料是否能够投入业务使用的基本前提。通过欧洲中期天气预报中心 (ECWMF) 第五代再分析资料 (ERA5) 与气球探空资料比对，验证了ERA5再分析资料在安徽区域的适用性，并利用其对没有气球探空资料的合肥和巢湖两地的风廓线雷达资料进行了评估。结果表明：(1) ERA5再分析资料与气球探空资料显著相关，多项指标均表明ERA5再分析资料可以作为评估基准，利用其对无气球探空资料区域的风廓线雷达进行评估具有可行性；(2) 大气湍流强度对风廓线雷达最大探测高度影响明显，依季节划分最大探测高度分别为春季2.7 km、夏季4.5 km、秋季3.6 km、冬季2 km；(3) 经评估，合肥地区风廓线雷达资料在数据相关性、偏差、均方根误差等方面u分量数据质量好于v分量。依季节划分，数据质量由高到低排序依次是冬、夏、春、秋。其中，春、夏、冬数据质量较好，可以同化入数值预报模式，而秋季v分量数据需要进行偏差订正以及质量控制后再使用。

针对雷达回波信号能量弱、信噪比低、难以获取高质量中频信号的频域特征，从而导致测量误差较大的问题，提出了同步挤压小波变换 (SST) 结合中值滤波的信号时频分析方法，实现强随机噪声压制。首先，构造24 G连续调频雷达回波信号的仿真模型，通过添加瑞利杂波和高斯随机噪声，对比短时傅里叶变换 (STFT)、连续小波变换 (CWT)、SST时频分析图，提出瞬时频率识别精度作为评价指标 I；其次，利用STFT、CWT、SST算法对实际距离为6 m的回波信号进行时频谱分析。研究结果表明：SST能更好地突出瞬时频率特性，并且可将随机噪声压缩为低能量短线条形。基于该分布特点，SST结合中值滤波能很好地抑制噪声，I值相对于SST、STFT、CWT分别降低了0.21、0.55、0.71，瞬时频率识别精度更高，同时逆变换重构信号的波峰波谷值得到较好的保持，且在不同距离下探测精度误差也最小。

离轴积分腔输出光谱技术具有实验装置简单、灵敏度高、响应时间快等特点，常被应用于一些超高灵敏度的气体探测领域。高反射率镜片作为系统的重要组成部分，其反射率是影响整个光谱系统测量准确性的重要因素之一。结合射频噪声源搭建了一套离轴积分腔输出光谱测量系统，首先以CH₄气体在6046.96 cm^-1处的吸收谱线作为研究目标，对不同压力下有无噪声源时的腔镜反射率进行了标定研究，结果表明在有无噪声源两种不同条件下标定的镜片反射率具有一致性，而且反射率随着压力的增加有降低的趋势，计算得到的镜片最高反射率约为0.99992。进而对有无噪声源时0.4 μmol/mol浓度下的CH₄测量信号进行了研究，发现引入噪声源后，虽然降低了信号的峰值高度，但信噪比提高了约1.3倍，最小可检测浓度为0.0045 μmol/mol，表明该系统可有效用于大气环境以及工业应用过程中的CH₄高灵敏度测量。