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CO2的逐年增长已成为国际社会高度关注的气候问题。传统的地基观测方式,虽然易获取且可信度高,但难以提供宏观的CO2浓度监测数据,空基观测也具有类似的问题,且难以维持大量持续稳定的大气观测。而星载观测的发展使大气CO2浓度的稳定、连续、大尺度观测得到了有效的改善。目前,随着愈来愈多的大气CO2观测数据的产生,展开不同观测方法间多源异构数据的校验工作,验证不同观测源数据,尤其是星载观测数据的可靠性和准确性,对基于多源数据的大气CO2观测和时空变异研究工作有着重要的意义。本文从地表和中对流层两个层面立体校验多源大气CO2浓度数据,为基于多源的大气观测数据校验提供崭新的思路;并通过对多源CO2浓度数据的全球虚拟表达,为公众了解气候现状以及科研人员的气候研究提供新视角。主要完成了以下内容:（1）概述了多源大气CO2数据集。分别介绍了GAW、TCCON和AIRS的相关背景与数据概况,分析了AIRS的各级产品和HDF文件格式。（2）分析了多源大气CO2数据的时空特征,并进行数据预处理。逐一分析了GAW、TCCON和AIRS的多源异构CO2数据的空间分布特征与时间跨度,针对GAW、TCCON和AIRS的数据结构分别设计了数据预处理方法。（3）立体校验多源大气CO2数据。确立了由GAW离散点→TCCON垂直气柱线→AIRS中对流层面的自下而上的立体校验结构,甄选并确定立体校验的校验区。甄选立体校验所需要的参数,并定义了各个参数的计算公式。基于可靠的GAW数据从地表到中对流层逐一校验TCCON和AIRS的CO2观测数据。（4）基于OSGEarth技术虚拟表达多源大气CO2全球分布。介绍全球CO2浓度虚拟表达平台的系统开发环境和技术,设计了系统体系结构。基于MATLAB软件平面模拟AIRS的CO2的全球分布。探索了基于OSGEarth技术的多源大气CO2浓度全球虚拟表达方法,虚拟表达全球CO2浓度时空变异。