近日，中国科学院空天信息创新研究院（空天院）遥感与数字地球全国重点实验室胡斯勒图研究员团队完成的“一种模拟冰晶粒子的光散射特性的方法”专利，荣获第二十六届中国专利优秀奖。此次获奖体现了对该专利技术创新性和应用价值的认可。
全球云遥感探测是支撑气候变化研究、气象灾害预警和国家安全保障的重要基础技术，也是衡量国家大气科学与空间探测能力的重要体现。自然界的云具有高度复杂性，根据云粒子的相态特征可分为水云、冰云以及冰水混合云。相比主要由近似球形水滴组成的水云，冰云中的冰晶粒子具有复杂多样的非规则几何结构，其电磁散射过程难以精确模拟。这一问题导致冰云光学特性、辐射特性的模拟以及地球辐射能量平衡评估存在显著不确定性，也一直是粒子散射理论、大气辐射传输和卫星遥感领域亟待解决的关键科学问题。
图1 该专利技术形成的成果示意图
针对上述难题，研究团队经过十余年持续攻关，构建了国际领先的冰云粒子光散射理论体系，并建立了自主可控的云-气溶胶-地表辐射遥感核心技术链路。该技术在四个国际卫星计划、国家风云与高分卫星工程、地球系统与陆面模式等多个领域得到广泛应用，显著提升了我国在卫星遥感反演、云辐射效应量化、大气辐射传输以及复杂环境保障等方向的自主创新能力和国际影响力。
以该技术为核心，研究团队进一步有效结合物理模型和人工智能模型，研发了亚太地区太阳辐射近实时遥感监测系统。该系统产品空间分辨率为1至5千米，观测频率为10至15分钟，实现了高精度、高频次、精细化、近实时的地表太阳辐射监测能力。精度比国际同类产品提升18%以上，时空分辨率提升6倍以上，成为国际地表太阳辐射遥感探测的新基准。该成果得到中央电视台《新闻联播》、新华社等多家中央级媒体以“我国建成国际最高精度地表太阳辐射监测系统”为题进行报道。
图2 相关技术支撑建设的地表太阳辐射遥感监测系统得到中央电视台《新闻联播》报道关注
研究团队已与多家企业建立长期合作，推动技术成果在清洁能源、气象监测、灾害预警等领域的工程化应用，提升了光伏预测及降水预报能力。同时，该技术支撑导出了国家重点研发计划、基金委重点项目、中国科学院先导专项等国家级及省部级重大任务，在太赫兹遥感及极区探测方向取得突破，形成了完整创新链，推动了云遥感技术体系与产业生态的整体提升。
围绕该专利核心技术，研究团队发起了CARE计划，构建了集高精度遥感数据产品研发、开放共享、算法验证、学术交流于一体的综合平台。CARE已开发并发布30余套覆盖云宏微观特性、气溶胶、地表辐射衡等关键参数的高时空分辨率遥感产品，范围覆盖全球、东亚及青藏高原等重点区域，并通过CARE数据平台和国家青藏高原科学数据中心免费开放共享，为国家清洁能源评估、气候变化监测归因、青藏高原生态环境研究等提供了长期稳定的自主数据支撑。并连续举办了CARE系列国际会议与暑期学校，CARE已发展成为云遥感与大气辐射领域的重要国际交流平台，显著提升了我国在云遥感领域的引领作用。
图3 CARE计划官方网站（https://www.slrss.cn/care_zh/）
该技术成果推动了大气遥感学科发展和人才培养，促进了遥感技术在社会经济发展的跨领域多部门深度应用。曾获2025年“中国十大气象科技进展”、联合国工业发展组织2023年“全球清洁能源创新奖”等奖项。
图4 专利成果获联合国工业发展组织2023年“全球清洁能源创新奖”
该领域具备许可、转让的专利信息：
1. 专利名称：一种模拟冰晶粒子的光散射特性的方法，授权公告号：CN110455689B，发明人：胡斯勒图，伟乐斯，尚华哲，马润
2. 专利名称：一种雾霾条件下地表太阳短波辐射计算方法，授权公告号：CN110222301B，发明人：胡斯勒图，赫杰，马润，尚华哲
3. 专利名称：一种热红外遥感反演云微物理参数的方法，授权公告号：CN110688606B，发明人：胡斯勒图，旭日，尚华哲，马润，格根塔娜
4. 专利名称：一种云相态识别方法，授权公告号：CN108802853B，发明人：胡斯勒图，朱春阳，尚华哲，马润
5. 专利名称：一种模拟冰云成长过程的方法及系统，授权公告号：CN110837698B，发明人：胡斯勒图，李明，尚华哲，马润，王子明
6. 专利名称：一种确定云相态的方法和设备，授权公告号：CN105954812B，发明人：尚华哲，胡斯勒图，陈良富，李莘莘
技术联系人：尚华哲，联系方式010-64807991 shanghz@aircas.ac.cn
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