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近日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心和空天信息創(chuàng)新研究院等單位組成的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)，在灤河流域的塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)、御道口牧場(chǎng)等地聯(lián)合開(kāi)展了灤河流域天空地多尺度遙感聯(lián)合試驗(yàn)，成功獲取天-空-地一體化的多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)、航空遙感數(shù)據(jù)和地面配套數(shù)據(jù)，將為構(gòu)建先進(jìn)的“三維”生態(tài)感知衛(wèi)星監(jiān)測(cè)產(chǎn)品體系提供重要的技術(shù)支撐。

遙感技術(shù)作為地球系統(tǒng)科學(xué)中不可或缺的工具，通過(guò)獲取地球表面信息，為環(huán)境監(jiān)測(cè)、資源管理、災(zāi)害預(yù)警等提供了重要支持。然而，傳統(tǒng)遙感技術(shù)主要集中在地物的二維空間特征和時(shí)空變化分析上，對(duì)于復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中土壤和植被的三維結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)變化的精確描述能力有限。此次聯(lián)合試驗(yàn)的目的就在于突破傳統(tǒng)遙感在二維空間觀測(cè)的限制，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤、植被等生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的三維定量反演，為觀測(cè)和理解復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量循環(huán)過(guò)程提供新的方法和數(shù)據(jù)支持。

據(jù)介紹，土壤和植被是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)往往隨深度變化而不同，這種三維分布特征對(duì)于水循環(huán)、碳儲(chǔ)存等過(guò)程至關(guān)重要。植被的三維結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，從森林的林冠到灌木的分支，再到草地的地面覆蓋，不同層次的葉面積、生物量等物理屬性存在顯著差異，每一層的結(jié)構(gòu)和功能都對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、碳循環(huán)等產(chǎn)生重要影響，然而目前的遙感技術(shù)尚未有效解決如此復(fù)雜的三維信息提取和定量分析問(wèn)題。

聯(lián)合試驗(yàn)由“灤河流域植被與土壤的三維遙感試驗(yàn)”、“灤河流域植被與土壤的水分遙感試驗(yàn)”兩部分組成，主要聚焦生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評(píng)估中涉及的植被與土壤的三維結(jié)構(gòu)和分布特征、土壤—植被系統(tǒng)的水分和能量傳輸遙感機(jī)理等。

塞罕壩廣場(chǎng)布設(shè)的光譜參考靶標(biāo)與微波點(diǎn)源

聯(lián)合試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)通力協(xié)作，成功獲取了天-空-地一體化的多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)、航空遙感數(shù)據(jù)和地面配套數(shù)據(jù)。航空觀測(cè)包括有人機(jī)和無(wú)人機(jī)兩部分，其中有人機(jī)觀測(cè)基于空天院的新舟60遙感飛機(jī)，搭載了空間中心微波室自主設(shè)計(jì)研制的三頻段(Ku/K/Ka)全極化掃描微波輻射計(jì)，以及與空天院聯(lián)合研制的三頻段(L/S/C)多角度一維綜合孔徑成像微波輻射計(jì)，同時(shí)還搭載了機(jī)載激光掃描儀系統(tǒng)以及全譜段高光譜成像儀4種航空載荷進(jìn)行中尺度同步觀測(cè)；無(wú)人機(jī)觀測(cè)則覆蓋了L波段被動(dòng)微波輻射計(jì)、熱紅外成像儀、多光譜相機(jī)、激光雷達(dá)等多種手段進(jìn)行小尺度協(xié)同觀測(cè)。地面觀測(cè)包括地面同步采樣、地面調(diào)查采樣、固定觀測(cè)試驗(yàn)三部分。

地面同步采樣

本次聯(lián)合試驗(yàn)成果，將為分層土壤和復(fù)雜植被的三維遙感建模、土壤理化屬性的精準(zhǔn)反演等提供基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)支撐，為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星等國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星的新型載荷觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用提供技術(shù)支撐，也為構(gòu)建先進(jìn)的“三維”生態(tài)感知衛(wèi)星監(jiān)測(cè)產(chǎn)品體系和完善高效的天空地一體化產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估方法提供綜合實(shí)踐應(yīng)用案例。

來(lái)源：央視新聞

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