科学家在滦河流域开展遥感联合试验

日前，记者从中国科学院国家空间科学中心（以下简称空间中心）获悉，空间中心联合中国科学院空天信息创新研究院（以下简称空天院）及国内20家单位，在滦河流域的塞罕坝机械林场、御道口牧场等地联合开展了“滦河流域天空地多尺度遥感联合试验”（以下简称联合试验），实验历时一个月，已取得天-空-地一体化的多源卫星数据、航空遥感数据和地面配套数据。

联合试验总指挥、空间中心中国科学院微波遥感技术重点实验室副主任雷洋介绍：“土壤和植被是陆地生态系统的重要组成部分，土壤的物理和化学性质往往随深度变化而不同，这种三维分布特征对于水循环、碳储存等过程至关重要，然而目前的遥感技术尚未有效解决如此复杂的三维信息提取和定量分析问题。”

此次联合试验由“滦河流域植被与土壤的三维遥感试验”和“滦河流域植被与土壤的水分遥感试验”两部分组成。前者主要聚焦生态系统质量评估中涉及的植被与土壤的三维结构和分布特征，发展和检验三维遥感机理建模以及植被分层叶面积、地上生物量、土壤有机质和质地等参数的国产卫星协同反演技术；后者主要聚焦土壤—植被系统的水分和能量传输遥感机理，发展和检验分层土壤温湿度、叶片温湿度、植被水势、蒸散发等参量的反演方法。

雷洋介绍，航空观测包括有人机和无人机两部分，其中有人机观测基于空天院的新舟60遥感飞机，搭载了空间中心微波室自主设计研制的三频段全极化扫描微波辐射计，以及与空天院联合研制的三频段多角度一维综合孔径成像微波辐射计，同时还搭载了机载激光扫描仪系统以及全谱段高光谱成像仪4种航空载荷进行中尺度同步观测；无人机观测则覆盖了L波段被动微波辐射计、热红外成像仪等多种手段进行小尺度协同观测。

地面观测包括地面同步采样、地面调查采样、固定观测试验三部分，其中地面同步采样按照样区—样方—样点分级采样方案，覆盖样区40块、样点360个，共计实地测量8次，采集土壤样本400余份，植被样本1000余份；地面调查采样涉及激光雷达扫描样方60余个，土壤质地与有机质样本400余份，地表粗糙度300余次、植被水势400余次，植被光谱测量15000余次；固定观测试验涵盖了地基微波辐射观测试验、植被和土壤温度观测试验、分层土壤温湿度密集观测试验等内容。

“此次联合试验将有助于突破传统遥感在二维空间观测的限制，实现对土壤、植被等生态系统关键参数的三维定量反演，为观测和理解复杂生态系统的物质和能量循环过程提供新的方法和数据支持。”空间中心研究员施建成说。