Evaluating When and Where TROPOMI XCH4 Uncertainties Yield Consistent Flux Estimation over East, South, and Central Asia
Wei Xin Hu · Jason Blake Cohen · Lingxiao Lu 等 9 人
用500组扰动实验评估TROPOMI XCH4在亚洲三区甲烷通量估算的可靠性。
对TROPOMI XCH4施加四种误差分布的500次扰动实验，分析通量反演稳定性
不确定性分布形状而非大小主导误差传播，且跨时空传播；煤炭区信号可信度30%，农业混合区仅16%。
可发展面向农业混合区的误差感知滤波与替代反演方法，并推广至其他卫星平台与区域。
该论文聚焦卫星甲烷排放通量估算不确定性，属环境遥感领域，与三农、农业信息化、智慧农业无直接关联，不建议进入每日精选。
摘要：卫星遥感甲烷（CH₄）具有在大尺度上监测排放的潜力，但由于观测不确定性尚未量化，监管机构、政策制定者和科学界对此类估算的精度和准确度仍存疑虑。本研究利用500组扰动实验，将四种误差分布应用于东亚、南亚和中亚地区的TROPOMI XCH₄数据，系统评估了基于散度（divergence）的排放估算在何时何地是可靠的。研究表明，不确定性分布的形状——而不仅仅是其量级——决定了误差传播，进而影响所推导通量的稳定性。此外，不确定性在空间和时间上均会传播，这表明纯粹的局地核算可能导致对不确定性的低估。以煤炭为主的工业网格保留了可信信号（有效扰动的保留率为30%），而农业和混合用途网格仅保留16%，表明当前的滤波方法对这些土地类型而言尚不充分。这些结果为卫星反演的甲烷排放提供了一种实用的、考虑不确定性的滤波方案，通过识别卫星数据可信的区域（以煤炭为主的地区）以及需要额外谨慎或替代方法的区域，直接支持全球甲烷承诺（Global Methane Pledge）和国家温室气体清单的编制。该方法对数据具有中立性，可推广至其他卫星平台并被全球其他地区采用。