数据简介

2025年1月17日，中高层大气临边探测遥感卫星 “天路一号”搭载长征二号丁运载火箭，成功进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。“天路一号”主要用于中高层大气环境探测，通过采集大气密度、温度和风场等数据，服务于极端灾害天气预报、空间天气变化等研究。

大气密度廓线探测仪（Hyperspectral atmospheric Density profile Imager，HDI）作为“天路一号” 卫星有效载荷之一，由中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所与江淮前沿技术协同创新中心联合研制，发射后于2025年2月25日正式启动成像，在轨采用自主业务化模式运行，目前在轨工作正常。

HDI基于超分辨空间外差干涉成像光谱技术，结合星载临边遥感探测方式，可一次成像同步获取垂直方向6-108 km、空间分辨率优于2 km、光谱分辨率优于0.04 nm的O₂-A带超光谱信息。利用O₂-A带超分辨吸收光谱特征与大气密度相关性，可提供全球大气密度（垂直方向20-70 km）廓线数据产品。同时，该载荷同步获取的O₂-A带气辉超光谱信息，具备提供垂直方向86-98 km全球大气温度廓线数据产品的能力，整机内部布局及外观如图1所示。

图1 HDI内部布局及外观图

基于HDI下传数据生产的典型L0级单帧干涉数据和L1级光谱数据如图2所示，图（a）为单次成像同步获取垂直方向6-108 km的O₂-A带干涉数据，图（b）为经数据预处理、光谱重构和定标后的20-70 km高度范围O₂-A带吸收光谱数据，图（c）为中间层-低热层（Mesosphere and Lower Thermosphere ，MLT）区域典型切高模型计算气辉光谱数据与HDI L1级气辉光谱数据对比。

（a）HDI单次成像L0级数据           （b）L1级吸收光谱数据

（c）典型切高模型计算气辉光谱数据与HDI L1级气辉光谱数据

图2 HDI单次成像L0级干涉数据和L1级光谱数据产品

图3对比了2025年5月，50 km 切高处HDI与多通道宽带辐射计（Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry，SABER）大气密度数据产品。二者大气密度呈现相同的显著纬向相关特征，HDI密度数据可有效填补 SABER不同时段在南纬或北纬50°以上区间的数据空白。

图3 2025年5月HDI与 SABER大气密度产品@50 km

2025年5月21日，HDI观测切点过境合肥，与科学岛地基激光雷达探测大气密度数据对比结果如图4所示。二者大气密度廓线数据表现出良好的一致性，平均相对偏差为5.84 %@ 42-68 km。

（a）HDI 切点星下点轨迹与激光雷达相对位置 （b）大气密度数据对比

图4 HDI与科学岛地基激光雷达数据

图5对比了2026年2月，86-98 km高度HDI与SABER大气温度廓线数据结果。二者在南北半球呈现出温度场空间形态和垂直变化趋势较为一致的大尺度分布，且北半球中高纬温度整体偏高，在 86-92 km 高度范围内形成较明显的暖区。HDI 温度反演结果呈现出更丰富的局地细节，展现了其对 MLT 区域温度精细结构的捕捉能力。

 图5 HDI与 SABER探测 86-98 km 高度范围温度分布 

共享样例数据详情

（1）临近空间大气密度廓线数据

高度范围：20-70 km

数据级别：L2级样例数据产品

数据生产者：中国科学院合肥物质科学研究院

资源发布日期：2026年06月12日

当前版本：V1.01

（2）临近空间大气温度廓线数据

高度范围：86-98 km

数据级别：L2级样例数据产品

数据生产者：中国科学院合肥物质科学研究院

资源发布日期：2026年06月12日

当前版本：V1.01

申请指南与使用规范

HDI载荷按照天路一号卫星总体星地数据流设计，共分为以下三种数据产品：L0级数据（原始观测数据）、L1级数据（光谱数据）和L2级数据（大气密度/温度廓线数据）。

本次首批共享样例数据为部分L2级数据产品，数据仅限科研使用，有共享样例数据使用意向或其他时间段数据产品使用需求的科研工作者，请填写数据申请表单，审核通过后协商提供数据方式。

团队将持续推进L2级数据产品和L1级数据产品共享，有需求的科研团队也可提出相关申请，本单位将汇总各方需求情况，制定后续数据共享方案。

联系人及邮箱：施海亮  hlshi@aiofm.ac.cn

李志伟lizhiwei@aiofm.ac.cn            

为尊重数据生产者的劳动成果，保护知识产权，使用共享样例数据时，请严格遵守以下引用和致谢规范。 

数据引用规范

中文引用：江淮前沿技术协同创新中心与中国科学院合肥物质科学研究院HDI L2级密度/温度廓线数据

英文引用：Jianghuai Advanced Technology Center and Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences HDI L2 density/temperature profile dataset.

数据使用致谢规范

中文致谢：我们感谢江淮前沿技术协同创新中心与中国科学院合肥物质科学研究院提供的大气密度廓线探测仪的密度/温度廓线数据。

英文致谢：We acknowledge the Jianghuai Advanced Technology Center and Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences for providing the density/temperature data acquired by the Hyperspectral atmospheric Density profile Imager used in this study.

说明

1.本次发布的“天路一号”HDI载荷相关样例数据，仅限科学研究使用，严禁用于商业、盈利及其他非科研用途。

2. 江淮前沿技术协同创新中心对发布的所有资源（含数据贡献者贡献的数据产品和服务）拥有版权或发布权等，受法律保护。

3.未经江淮前沿技术协同创新中心许可，任何单位及个人不得以任何方式或理由，对上述数据产品、服务、信息、材料的任何部分进行复制、修改、抄录、传播及销售。

4.如有更多不同数据产品定制需求可与江淮前沿技术协同创新中心联系，张瑞东，邮箱：570624278@qq.com。