圍繞地球系統(tǒng)科學(xué)中的地表輻射與能量平衡、水循環(huán)、碳氮循環(huán)的遙感綜合監(jiān)測(cè)與模擬，實(shí)驗(yàn)室今年啟動(dòng)重大科學(xué)計(jì)劃——陸地系統(tǒng)地表過(guò)程的遙感綜合觀測(cè)與模擬研究。通過(guò)組織主要研究力量，并聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室外的相關(guān)優(yōu)勢(shì)學(xué)科，開展系統(tǒng)深入研究。通過(guò)該計(jì)劃將建立遙感數(shù)據(jù)綜合處理與協(xié)同反演系統(tǒng)，獲取全國(guó)和重點(diǎn)區(qū)域不同尺度、高精度的地表參數(shù)；建立輻射與能量平衡、水文系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)的綜合觀測(cè)與模擬平臺(tái)，耦合大氣－陸面過(guò)程模型, 實(shí)現(xiàn)模型與數(shù)據(jù)同化，改進(jìn)水文與生態(tài)模型的預(yù)報(bào)能力；提高遙感科學(xué)與技術(shù)在國(guó)家資源、環(huán)境與災(zāi)害等事件預(yù)報(bào)中的貢獻(xiàn)率，為氣候變化相關(guān)的公共政策和自然資源管理提供支撐。

　　圖1 實(shí)驗(yàn)室重大科學(xué)計(jì)劃

　　重大科學(xué)計(jì)劃下設(shè)五個(gè)課題：

　　課題一：陸地系統(tǒng)地表過(guò)程的遙感綜合試驗(yàn)理論和方法研究

　　課題二：輻射與能量平衡關(guān)鍵參數(shù)遙感定量提取模型與算法

　　課題三：水循環(huán)參數(shù)綜合定量反演及應(yīng)用研究

　　課題四：生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)遙感提取模型與算法

　　課題五：多源遙感數(shù)據(jù)綜合集成、模擬與產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)

　　實(shí)驗(yàn)室于2010年8月16日在北京組織召開了重大科學(xué)計(jì)劃項(xiàng)目“陸地系統(tǒng)地表過(guò)程的遙感綜合觀測(cè)與模擬研究（2008-2009）”5個(gè)課題評(píng)審會(huì)。各課題向各位專家匯報(bào)，并回答專家問(wèn)題，經(jīng)充分討論，認(rèn)為重大科學(xué)計(jì)劃項(xiàng)目組織的較好，設(shè)立了平臺(tái)－模型－參數(shù)提?。涉溌肪€，從傳統(tǒng)的地理遙感擴(kuò)展到大氣方面，面廣量大，并且取得了一系列成果，數(shù)據(jù)和計(jì)算平臺(tái)超前，為后續(xù)遙感應(yīng)用奠定了很好的基礎(chǔ)，培養(yǎng)了一批人才，特別是青年學(xué)者的成長(zhǎng)，國(guó)際交流能力增強(qiáng)，國(guó)際視野進(jìn)一步擴(kuò)展。

　　取得的主要成果為：

　　1）初步具備多尺度多波段遙感綜合觀測(cè)試驗(yàn)?zāi)芰?，發(fā)展了遙感綜合觀測(cè)理論方法，形成關(guān)鍵地表參數(shù)的觀測(cè)規(guī)范及產(chǎn)品的真實(shí)性檢驗(yàn)技術(shù)

　　建立了可搭載可見(jiàn)光－紅外－微波全波段的遙感綜合觀測(cè)平臺(tái)，提升了河北懷來(lái)遙感綜合實(shí)驗(yàn)場(chǎng)野外試驗(yàn)?zāi)芰?，已形成地表類型可控、覆蓋高架塔、遙感車、地面無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等多種平臺(tái)類型的遙感綜合實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。制定了地表BRDF、反照率、葉面積指數(shù)和地表溫度等8類主要地表參數(shù)的觀測(cè)規(guī)范，指導(dǎo)像元尺度上地表參數(shù)真值獲取。開展野外相關(guān)試驗(yàn)，構(gòu)建遙感科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室遙感科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)集。申請(qǐng)專利1項(xiàng)，發(fā)表論文10篇，其中SCI3篇。

　　2）發(fā)展了輻射與能量平衡關(guān)鍵參數(shù)遙感定量提取模型算法，形成基于多源遙感數(shù)據(jù)的定量產(chǎn)品生產(chǎn)軟件系統(tǒng)。

　　圍繞復(fù)雜地表反射、輻射建模與計(jì)算機(jī)模擬、地表輻射與能量平衡關(guān)鍵參量的多源遙感協(xié)同反演理論和方法（包括BRDF/albedo、發(fā)射率/LST、AOD、大氣痕量氣體、大氣溫濕廓線、地表輻射等參數(shù)）以及地表輻射平衡及地表感熱、潛熱多源遙感估算同化方法開展模型算法研究；并研發(fā)真實(shí)性檢驗(yàn)和基于多源遙感數(shù)據(jù)的定量產(chǎn)品生產(chǎn)軟件系統(tǒng)。申請(qǐng)發(fā)明專利1項(xiàng)，共發(fā)表論文44篇，其中SCI收錄6篇。

　　3）開發(fā)水循環(huán)參數(shù)的遙感反演算法，改進(jìn)大氣水文等模式輸入與輸出，提高國(guó)家在水文循環(huán)和極端水文事件的預(yù)報(bào)能力，以及水資源管理與應(yīng)用水平

　　對(duì)分布式時(shí)變?cè)鲆嫠哪Ｐ停―TVGM） 部分模塊進(jìn)行改進(jìn)， 構(gòu)建了遙感驅(qū)動(dòng)的分布式時(shí)變?cè)鲆嫠哪Ｐ停≧S-DTVGM）;發(fā)展了針青藏高原的雪蓋遙感制圖算法和水體面積自動(dòng)提取算法；開發(fā)了考慮混合像元的雪蓋制圖算法；在植被識(shí)別與結(jié)構(gòu)信息提取研究方面，完成了基于LiDAR和高分辨率影像數(shù)據(jù)的植被精細(xì)分類工作；在雪水當(dāng)量和土壤水分反演研究方面，初步發(fā)展了純雪像元雪水當(dāng)量反演算法以及中國(guó)地區(qū)雪深反演半經(jīng)驗(yàn)算法，并在此基礎(chǔ)上開展了混合像元和山區(qū)地形對(duì)雪水當(dāng)量算法精度影響的評(píng)價(jià)；開發(fā)了基于AMSR-E、FY-3/MWRI的雪水當(dāng)量和土壤水分運(yùn)行算法；在對(duì)凍土介電常數(shù)及微波輻射特征研究的基礎(chǔ)上，從衛(wèi)星尺度上對(duì)凍融判別算法進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)展了裸土區(qū)域相變水量反演算法。開發(fā)了光學(xué)、微波聯(lián)合的降雨反演算法； 引入了遙感地表、積雪、水體等前向輻射傳輸模型，利用大氣、水文模式的輸入?yún)?shù)，開發(fā)了衛(wèi)星數(shù)據(jù)模擬和同化系統(tǒng)。發(fā)表文章56篇，其中SCI 9篇。

　　4）發(fā)展LAI、fPAR和LUE等生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)算法，完成多期全國(guó)濕地遙感制圖，建立全國(guó)濕地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)

　　針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)，在全國(guó)土地覆蓋制圖、中國(guó)濕地遙感制圖、LAI參數(shù)反演及全國(guó)fPAR和LUE產(chǎn)品等4個(gè)方面展開了研究。完成全國(guó)250m土地覆蓋制圖，2008年全國(guó)濕地的遙感制圖，建立了1990-2000-2008序列的全國(guó)濕地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)；基于國(guó)內(nèi)外多源遙感數(shù)據(jù)，通過(guò)設(shè)計(jì)的模型與算法，初步實(shí)現(xiàn)了LAI的反演，完成全國(guó)1km分辨率的fPAR和LUE產(chǎn)品；共發(fā)表論文18篇，其中SCI論文10篇。

　　5）完成了遙感元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定與遙感數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，發(fā)展了基于網(wǎng)格工作流的遙感定量反演模型計(jì)算框架，形成了集數(shù)據(jù)、計(jì)算和可視化等共享服務(wù)平臺(tái)。

　　完成了遙感元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定與遙感數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè), 遙感數(shù)據(jù)共享與計(jì)算門戶網(wǎng)站平臺(tái)的設(shè)計(jì)與原型建設(shè), 初步建設(shè)完成中國(guó)陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)原型以及遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成；完成了基于網(wǎng)格工作流的遙感定量反演模型計(jì)算框架設(shè)計(jì)以及應(yīng)用范例，完成了分布式環(huán)境下遙感信息可視化中數(shù)據(jù)組織、高性能調(diào)度、多窗口聯(lián)動(dòng)、數(shù)據(jù)挖掘算法集成等關(guān)鍵技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)了基于球體的分布式遙感信息可視化系統(tǒng)原型。完成了專利登記2項(xiàng)，軟件著作權(quán)登記3項(xiàng)，共發(fā)表論文44篇，其中SCI 檢索論文15篇。