為研究復雜流域系統(tǒng)中土壤—植被多要素、多維度、多過程的遙感機理與方法，中國科學院國家空間科學中心（簡稱“空間中心”）牽頭的“十四五”國家重點研發(fā)計劃“地球觀測與導航”重點專項“面向國產(chǎn)衛(wèi)星的土壤—植被—冰雪三維遙感機理建模與定量反演技術”項目，聯(lián)合中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院遙感與數(shù)字地球重點實驗室（簡稱“空天院”）承擔的國家自然科學基金重大項目“陸地水循環(huán)關鍵參量時空多尺度智慧化遙感”課題，2024年6月19日至2024年7月18日于灤河流域的塞罕壩機械林場、御道口牧場等地聯(lián)合開展了“灤河流域天空地多尺度遙感聯(lián)合試驗”（簡稱“聯(lián)合試驗”）。

本次聯(lián)合試驗由空間中心雷洋研究員擔任總指揮，科學指導委員會包括空間中心施建成研究員、空天院賈立研究員、中國林業(yè)科學研究院資源信息研究所李增元研究員、南京大學肖鵬峰教授。

聯(lián)合試驗由“灤河流域植被與土壤的三維遙感試驗”、“灤河流域植被與土壤的水分遙感試驗”兩部分組成。其中，“灤河流域植被與土壤的三維遙感試驗”主要聚焦生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估中涉及的植被與土壤的三維結(jié)構(gòu)和分布特征，發(fā)展和檢驗三維遙感機理建模以及植被分層葉面積、地上生物量、土壤有機質(zhì)和質(zhì)地等參數(shù)的國產(chǎn)衛(wèi)星協(xié)同反演技術，由國家林業(yè)和草原局林草調(diào)查規(guī)劃院組織統(tǒng)籌；“灤河流域植被與土壤的水分遙感試驗”主要聚焦土壤—植被系統(tǒng)的水分和能量傳輸遙感機理，發(fā)展和檢驗分層土壤溫濕度、葉片溫濕度、植被水勢、蒸散發(fā)等參量的反演方法，由空天院組織統(tǒng)籌。

本次聯(lián)合試驗得到了武漢大學、北京師范大學、中國礦業(yè)大學（北京）、西北農(nóng)林科技大學、清華大學、山東農(nóng)業(yè)大學、江漢大學、西安交通大學、中國科學院水利部成都山地災害與環(huán)境研究所、中國科學院南京土壤研究所、北京大學、浙江大學、中南大學、中國科學院地理資源與信息研究所、中山大學、河南省鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務中心、北京數(shù)字綠土股份有限公司、北京捷翔天地信息技術有限公司等高校、科研院所和企業(yè)的共同支持。

灤河流域天空地多尺度遙感聯(lián)合試驗地面團隊

聯(lián)合試驗團隊在一個月的時間內(nèi)通力協(xié)作、不懈堅持，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)。

航空觀測包括有人機和無人機兩部分，其中有人機觀測基于空天院的新舟60遙感飛機，同時搭載了三頻段(L/S/C)多角度成像微波輻射計、三頻段(Ku/K/Ka)全極化掃描微波輻射計、機載激光掃描儀系統(tǒng)以及全譜段高光譜成像儀4種航空載荷進行中尺度同步觀測；無人機觀測則覆蓋了L波段被動微波輻射計、熱紅外成像儀、多光譜相機、激光雷達等多種手段進行小尺度協(xié)同觀測。

灤河流域天空地多尺度遙感聯(lián)合試驗航空團隊

地面觀測包括地面同步采樣、地面調(diào)查采樣、固定觀測試驗三部分，其中地面同步采樣按照樣區(qū)(500×500m)—樣方(30×30m)—樣點分級采樣方案，針對試驗區(qū)的典型森林、農(nóng)田、草地、裸地等地物，開展了土壤溫濕度、地表溫度、植被水分等參量的飛行同步測量，覆蓋樣區(qū)40塊、樣點360個，共計實地測量8次，采集土壤樣本400余份，植被樣本1000余份；地面調(diào)查采樣涉及激光雷達掃描樣方60余個，土壤質(zhì)地與有機質(zhì)樣本400余份，地表粗糙度480余次、植被水勢440余次，植被光譜測量15000余次；固定觀測試驗涵蓋了地基微波輻射觀測試驗、植被和土壤溫度觀測試驗、分層土壤溫濕度密集觀測試驗等內(nèi)容。

地面同步采樣

本次聯(lián)合試驗成果，將為多源國產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)協(xié)同處理、植被和土壤三維遙感機理建模和定量反演、以及天空地一體化遙感產(chǎn)品真實性檢驗提供數(shù)據(jù)支撐，為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星、陸地探測一號、高分五號、風云衛(wèi)星、海洋鹽度探測衛(wèi)星、陸地水資源衛(wèi)星等國產(chǎn)衛(wèi)星的新型載荷觀測數(shù)據(jù)處理和應用提供技術支撐，為構(gòu)建先進的“三維”生態(tài)感知衛(wèi)星監(jiān)測產(chǎn)品體系和完善高效的天空地一體化產(chǎn)品質(zhì)量評估方法提供綜合實踐應用案例。

（供稿：微波室）