近日,于今年4月啟動、歷時4個多月的全波段多尺度遙感機理綜合試驗完成。其中,由中國科學院遙感與數字地球研究所組織的懷來遙感綜合試驗站試驗于8月24日完成,并圓滿完成預定目標。
全波段多尺度遙感機理綜合試驗由遙感科學國家重點實驗室聯合相關研究力量設計并實施。實驗室主任施建成研究員擔任試驗總體設計組組長,以實驗室青年科學家為主導的輻射計執行組、雷達與散射計執行組、可見光與熱紅外執行組、水熱通量與氣象執行組、衛星數據執行組和航空試驗組具體負責試驗的實施。試驗科學目標為:獲取全波段多尺度遙感輻射散射特性測量與配套數據集,驗證全波段遙感輻射與散射模型,為全波段多尺度遙感模擬系統的研發提供真實場景和數據支撐。
懷來站試驗歷時逾4個月,近10家單位的3000多人次參與了試驗。地面觀測試驗自4月份裸土期開始,并伴隨春小麥的全生長期的觀測;自5月份開始玉米的全生長期觀測,至8月份玉米灌漿期結束。地面觀測以自動設備觀測為主,人工觀測為輔,開展葉面積指數、土壤水分、植被高度、地表溫度、蒸散發等參數觀測,并對重點區域進行加強和連續時間序列觀測。
航空遙感試驗于7月15日至8月10日進行,利用遙感地球所的光學和微波兩架航空遙感飛機首次實現同一測區主被動同步觀測飛行,其中光學遙感飛機搭載Lidar、熱紅外遙感器;微波遙感飛機搭載科學院電子所研制的C波段雷達、P波段雷達及L波段雷達,累計飛行11個架次。衛星數據獲取則貫穿整個試驗周期,收集的數據包括光學、紅外和微波多個波段,從米級到公里級多尺度數據。
此次試驗充分利用遙感地球所懷來站的試驗條件,通過高架塔、高架車以及移動觀測車等平臺,實現了對玉米、裸土以及油松、側柏等目標的長時間序列全波段主被動協同遙感綜合觀測,在塔基多角度觀測系統集成、無人機平臺成像光譜觀測以及植被葉片介電常數觀測方法等方面有所創新;充分利用遙感地球所航空遙感和衛星數據接收站兩大科學裝置,針對遙感機理研究,具體實施了天空地一體化的協同觀測,對實現遙感地球所“一三五”發展目標起到了促進作用。
此次試驗獲取的數據將有利于支持遙感科學國家重點實驗室的全波段模型平臺建設,同時將對輻射傳輸、遙感參數主被動協同反演以及遙感數據產品的真實性檢驗等提供支撐。試驗從方案設計到具體實施的各個階段,均得到了國內外專家的指導。目前試驗數據正在整理過程中,所有數據將向國內外研究人員開放。
近年來,遙感科學國家重點實驗室聯合相關研究力量,自主部署了重大科學計劃項目“地球系統遙感綜合觀測與模擬”,并與國家“863”計劃、“973”計劃和自然科學基金計劃等項目,遙感地球所“一三五”規劃協同攻關,重點推動全波段多尺度遙感模型系統平臺研發與多尺度全球定量遙感產品生產系統研發兩大核心任務。此次試驗的設計與實施正是為了推動上述科技目標而開展。該試驗在方案制定階段即向國內外公開發布,征集全球科學家參與實驗和后續相關研究。
多種平臺工作場景