微波遥感

12月7日，中国科学院微波遥感技术重点实验室揭牌暨学术委员会成立庆典仪式在中科院空间科学与应用研究中心举行。 　　参加会议的学术委员会成员有中科院电子学研究所所长吴一戎院士、国家卫星海洋应用中心主任蒋兴伟研究员、国家卫星气象中心副主任卢乃锰研究员、气象水文局林龙福研究员、西安测绘研究所胡莘研究员、复旦大学金亚秋教授、北京航空航天大学苗俊刚教授、空间中心主任吴季研究员及微波遥感技术重点实验室姜景山院士等。微波遥感技术重点实验室全体成员参加了庆典仪式。 　　庆典仪式结束后，学术委员会在微波遥感技术重点实验室学术报告厅召开了第一次会议。会议听取了实验室主任刘和光研究员所做的工作报告、董晓龙研究员所做的实验室主要学科方向报告、蒋兴伟所做的“我国海洋微波遥感应用需求与技术发展”的报告和卢乃锰所做的“中国遥感卫星微波辐射校正场预研工作介绍”。 　　全体与会委员审议和讨论了重点实验室工作报告、主要学科方向报告和学术委员会章程，提出了修改意见，并通过了工作报告、主要学科方向报告和章程。

冰盖的变化是全球变化的关键要素。冰盖内部温度和密度廓线指的是冰盖内部温度和密度的垂直分布特征，是影响冰盖内部动力和热力过程的主要因素，也是冰盖物质平衡与演化等科学问题的重要输入参数。现有的冰芯和钻孔等现场测量方式不能够提供冰盖空间分布观测信息，而卫星遥感手段主要获取冰盖覆盖范围和表面状态信息。 　　基于低频微波的穿透特性发展新的主被动低频微波探测技术是冰盖探测的前沿技术和方向。其中，探冰雷达主要提供内部结构信息，低频超宽带微波辐射计具有获取内部温度和状态信息的潜力。探测冰盖内部温度廓线的方法主要受到冰盖内部分层结构、积雪层密度波动特征等因素的影响，克服积雪层密度波动特征的干扰是反演冰盖内部温度廓线时所面临的主要挑战，而目前尚未有研究提出利用遥感探测手段对冰盖积雪层密度波动特征进行有效估计的方法。此外，辐射亮温对冰盖内部温度的约束能力会随深度增加而减弱，深层冰盖温度的反演精度也将受到较大限制。 　　为进一步提高冰盖内部温度和密度廓线的探测能力，中国科学院国家空间科学中心微波遥感技术重点实验室研究员董晓龙、博士研究生白东锦、研究员朱迪，提出一种冰盖内部温度和密度廓线的主被动微波联合遥感探测方法，并获国家发明专利授权。该技术综合考虑主被动探测通道提供的冰盖内部物理性质分布与冰盖内部结构和反射特征的约束信息，将是实现冰盖内部温度和密度垂直分布特征有效探测的新的技术发展方向。 　　近期，白东锦、董晓龙、朱迪同国外学者合作，在冰盖内部温度和密度廓线的主被动微波联合遥感探测方法方面取得重要成果，并利用现有主被动遥感观测数据条件下应用到实际冰盖区域进行有效性验证。研究基于物理散射算子架构建立了能够全面考虑分层冰盖媒质中非相干散射作用和层间相干作用的分层媒质综合辐射与散射前向模型，并提出了利用UHF和VHF波段探冰雷达回波剖面测量估计冰盖积雪层密度波动特征的方法。在此基础上，研究利用发展的积雪层辐射修正模型对辐射亮温中积雪层作用的影响进行有效估计和修正。进而，联合探冰雷达回波剖面测量估计的冰体介电吸收衰减与P-L波段宽带辐射亮温观测提供的互补约束信息，研究基于贝叶斯估计架构提出了冰盖内部温度廓线的主被动联合反演算法，并基于机载主被动遥感探测数据，对格陵兰冰盖测线上的内部温度廓线和积雪层密度随机波动特征进行反演和验证。结果表明，利用主被动联合遥感探测方法能够显著提高冰盖内部温度和密度垂直分布特征的探测能力。在与实际冰芯测量的比较中看到，根据探冰雷达回波剖面估计的密度波动标准差分布是对冰芯测量的密度波动随深度变化特征的有效描述。密度波动参数的估计结果能够用于修正冰盖辐射前向模拟，降低积雪层密度波动特征引入的不确定度。此外，相比于单独利用被动辐射探测通道反演冰盖温度廓线的方式，联合探冰雷达回波衰减特征与宽带辐射亮温观测能够显著提高深层冰盖温度的反演精度，实现冰盖内部温度廓线的有效约束。这将为未来冰盖主被动联合遥感探测的研究和发展打下重要基础。 　　在前期关于利用探冰雷达回波剖面约束的积雪层密度波动特征提高辐射前向模型对冰盖实测亮温模拟能力的成果(IGARSS 2020和IGARSS 2022)的基础上，关于分层媒质综合辐射模型的成果已被IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing接收。 　　研究工作得到中科院科研仪器设备研制项目“空基主被动冰川探测仪”、国家重点研发计划“高分辨率极区冰冻圈主被动微波探测技术”等的支持。格陵兰冰盖积雪层密度波动特征估计及辐射亮温修正结果。(a)B29冰芯区域密度估计与测量值比较，(b)GRIP区域辐射亮温中积雪层作用的修正。冰盖内部温度廓线反演分析区域及反演结果。(a)分析区域测线，(b)冰盖温度廓线反演，(c)钻孔区域温度反演结果比较。

p 　　随着我国经济的发展，环境污染也日益严重，环境监测作为环境污染的重要手段，可以发挥直观重要作用，随着航空遥感和卫星遥感技术的发展，遥感技术也被广泛地应用在大气、水质、固体污染监测等方面，比传统的环境监测技术具备了许多优势。本文对环境遥感监测技术进行了分析，并对遥感技术在环境各方面的应用进行了深入的探讨。 /p p 　　 strong 一、前 言 /strong /p p 　　目前我国的环境污染和生态破坏问题依然严重，主要表现在森林和草地生态功能退化、植被覆盖率降低、水生态系统失调、荒漠化速度加快、生物多样化骤减、水土流失严重等问题。环境管理和污染控制的主要手段之一即为环境监测，其对于环境治理有着不可比拟的重要性。但是，我国幅员辽阔，导致地面环境监测网点分布不集中，仅依靠传统的环境监测技术及监测台站无法准确及时的做出环境质量报告和污染预报。为了满足生态系统和人体健康应对日益恶化的环境的需求，环境监测技术需要进行快速准确的优化改进。由此，遥感技术逐渐被应用在环境监测当中。 /p p 　　 strong 二、环境遥感监测技术 /strong /p p 　　遥感技术从20世纪60年代发展起来的对地观测综合技术，具体是指基于电磁波和地球表面物质的相互作用，对地球的资源和环境进行探测与分析，以此揭示地球表面各要素的空间分布特征和时空变化规律。可以利用遥感探测仪器，在不和探测目标直接进行接触的情况下，记录目标物体的电磁波谱，从而对目标物体进行分析，不仅可以对大面积进行同步观测，还能够在短时间内对同一区域进行动态的重复监测，具有综合性、可比性和经济型。 /p p 　　当前此技术已经被广泛地用于环境监测、自然资源动态监测、城市规划等各个领域，仍旧以多空间分辨率、多时相遥感图像等优势帮助人们分析环境自然资源等的时空变化规律，推动着人类和谐进步和发展。 /p p 　　遥感技术在环境中的发展非常迅速，可以测出水体的叶绿色含量、泥沙含量、水色和水温，还能够监测到大气中污染气体浓度分布，以及固体废弃物的分布、堆放情况和影响范围。除此以外，还能够追踪调查环境污染现象，并对污染源、扩散程度、分布面积进行预报，对污染损失进行估算。全球环境的问题也在不断加剧，遥感技术具备的全球覆盖、快速、信息量大等优势使其成为当前有效的环境监测手段。 /p p 　　环境遥感监测技术根据可利用的波段分为可见光、反射红外遥感技术和热红外遥感技术、微波遥感技术。 /p p 　　 strong 1、可见光、反射红外遥感技术 /strong /p p 　　此技术的原理是基于每个物体的反射率的差异性，通过记录地球表面对太阳辐射能的反射辐射能，来获取目标物体的信息，关键变量是大气的纯洁度、地物波谱特性和太阳辐射强度。因此这类技术通常用于检测各种污染，目前发展已经成熟。 /p p 　　 strong 2、热红外遥感技术 /strong /p p 　　热红外遥感技术原理是一切物体辐射和其自身的温度及种类是相对应的电磁波，针对的是地面电磁波的辐射源，主要探测其辐射性能，包括发射率和温度。此技术可以在短时间内对大面积地表的温度的分布情况进行重复观测。 /p p 　　 strong 3、微波遥感技术 /strong /p p 　　微波遥感不仅具备全天候和全天时的观测能力，还具有信号丰富、包含幅度相位极化等信息的特点，且对地球覆盖层的穿透力也较强。微波在传播过程中，由于传播介质的不稳定使目标预期会产生反射、散射、投射等现象，因此该技术基于经验建立公式或模型，使信号和目标物体能够有一个严格的对应关系，从而可以推导出相应的运动特性和物理特性，提高辨认和识别目标的能力。 /p p 　　 strong 三、遥感技术在环境各方面的应用 /strong /p p 　　 strong 1、水环境中的应用 /strong /p p 　　对水环境的遥感监测是基于污染水与清洁水的反射光谱特征分析，清洁水体的反射率要低于污染水的反射率，而在遥感影像中，水体表现为暗色色调，可以明显地在红外频谱段上表现出来，因此，可以将水体光谱特性和水色作为水质遥感监测的指标。海洋在地球表面占面积约为70%，海洋可以缓冲太阳辐射引起的大气自然温度变化，可以调整极端的气候变化。因此其中的污染也是需要重视的。目前对于海洋的污染观测主要是海水的颜色、表面温度、表面粗糙度和表面坡度。遥感技术对海洋监测体现在能够提供天气数据 实现长时间的重复探测 进行大面积的同步观测 能够探测到遥远区域的数据。通过遥感监测海洋表面温度而得到的数据可以通过绘制分析得到海洋的近况和风力强度。 /p p 　　 strong 2、大气监测中的应用 /strong /p p 　　大气遥感原理是大气中不同气体中有微量成分，尤其是大气污染的主要原因是气溶胶含量和各种有害气体无法被直接的遥感识别，而其中的微量成分有着固定的辐射和吸收光谱，因此可以通过测量这些成分的光谱而监测大气结构、状态以及变化。大气遥感监测主要是利用气象卫星对大气的温度及水蒸气进行定期的检测，主要的电磁波谱是近紫外线到红外线的范围和微波范围。大气遥感监测是一项高新技术，灵敏度和分辨度都较高，还具有多组分、实时和快速监测等特点。 /p p 　　 strong 3、土地和地面中的应用 /strong /p p 　　随着全球变化问题的不断严重，要求数据可以描述大范围土地的覆盖特性，因此，以人造卫星为基础的遥感技术可以依据多光谱扫描仪通过区分不同土地覆盖类型的光谱进行分类。地面发生污染后，污染区内的植物的光谱和正常区域内植物的光谱是有区别的，因此可以定期对地面的植物进行分辨。对于建筑物，可以基于其高反射率和形状的规则性进行检测。地面的遥感监测技术不仅可以可靠地对城市扩大的规模及速度进行跟踪，还能够对隔热性差的建筑物造成的热损失进行监测。 /p p 　　 strong 四、结 语 /strong /p p 　　综上所述，遥感技术在环境监测中的应用意义重大，也符合可持续发展战略的需求，在今后会随着高性能传感器研发水平的提高，以及对遥感数据精度要求的增加，会朝着高空间和高光谱分辨率的方向有所发展，也将会在环境检测中有更广泛的应用，也会更加有利于环境保护。 /p

第六届全国积雪学术研讨会于2019年07月03日-07月04日在青海省西宁市顺利召开。来自西北研究院、中国科学院空天信息研究院、南京大学、武汉大学、国家卫星气象中心等40多所高校和研究机构的近200名专家、学者及研究生参加会议。图为学术研讨会报告现场会议共设66个大会报告，涉及积雪特性野外调查与遥感反演结果验证，积雪辐射传输模型与参数反演，积雪光学遥感与微波遥感，积雪遥感产品与应用，积雪变化对气候、水文过程的影响与模拟，积雪变化及其资源环境效应等七个主题。参会代表围绕积雪遥感发展方向热烈交流、积极讨论。图为安洲科技技术人员与参会人员交流北京安洲科技有限公司作为先进遥感测量设备供应商参加了本次大会。与会期间，安洲科技会议期间与广大科研工作者积极交流SR8800多功能全光谱地物光谱仪、科研级机载多光谱成像仪K6等设备在积雪污染物含量、雪特征分析、积雪面积等方面的应用。引起众多老师以及学生的兴趣。K6是世界上首款模块化多光谱仪，具有20个可选光谱通道，可自由组合不同的多光谱阵列；其内核采用功能强大的ARM A9处理器，内置IMU/GPS及大容量TF存储卡；各组件均为易拆分设计，可根据使用需求进行自由搭配，组合为双镜头、四镜头、六镜头等多种配置，以实现不同测量功能，还可以自行更换光谱仪中的传感器、镜头和滤镜等模块。SR8800多功能全光谱地物光谱仪是美国Spectral Evolution公司的最新产品，配备了新型多功能测量探头，可同步测量辐亮度及反射光谱、双角度、距离、测量区域照片、GPS、太阳高度角等信息，可进行野外BRDF研究。此仪器适用于遥感测量、农作物监测、森林研究、矿物分析、工业照明测量、食品药品、海洋学研究等等众多领域应用。北京安洲科技有限公司致力于为广大专家学者提供一流的产品和服务。

领域介绍 　　高光谱遥感是高光谱分辨率遥感的简称。它是在电磁波谱的可见光，近红外，中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。其成像光谱仪可以收集到上百个非常窄的光谱波段信息。高光谱遥感是当前遥感技术的前沿领域,它利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获得有关数据，它包含了丰富的空间、辐射和光谱三重信息。高光谱遥感的出现是遥感界的一场革命,它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测。 　　人物简介 　　张兵，中科院对地观测与数字地球科学中心副主任，中科院研究生院教授，继承和发展了童庆禧院士和薛永祺院士开创的高光谱遥感技术和应用，是我国高光谱遥感科学与技术从诞生走向成熟、从科研走向实际应用的最主要的贡献人之一。 　　核心提示 　　人类“鸟瞰”地球的梦想催生了遥感这门科学的兴起，高光谱遥感是遥感科学最前沿的领域。 　　新中国建立后特别是最近的20多年，中国的高光谱遥感科技研究取得了长足的发展，在某些方面的应用技术实现了出口。但是，由于缺乏持续性的支持，我们在仪器研制方面还处于落后局面。 　　人类鸟瞰地球的梦想 　　遥感通俗讲就是遥远的感知，是通过电磁波和记录的相互作用，以波谷和空间两维成像的方式来勘测记录的技术。它的特点一是记录电磁波，二是空间成像，非成像方式也有。 　　人类早期运用遥感技术的手段很有限，在没有飞机之前，人们用热气球、鸽子作为遥感的平台，将照相机挂在热气球上或捆在鸽子腿上，对地球进行遥感成像。 　　伴随着飞机的问世，航空遥感以及航空侦查在第一次世界大战，尤其是第二次世界大战得到了飞速的发展，但那时候的图像都是黑白的，也就是我们说的全波段图像。 　　1957年10月，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，拉开了人类进入航天遥感的序幕，他们把相机放在卫星上，围着地球转，对地面进行拍摄。1972年，美国发射了陆地卫星，这是航天遥感的标志性事件。 　　遥感有很多种类型。按照遥感平台的不同，可以分为航空遥感、航天遥感 按照谱段可以分为可见光遥感、红外摇杆和微波微波遥感，按照遥感感测目标能源的方式分为主动遥感和被动遥感。 　　主动遥感是指遥感器主动发射一部分能量，到地面后反射回来，遥感器接收它反射回来的能量，通过这种方式进行分析研究的遥感 被动遥感是指遥感器只是被动接收。 　　光学遥感技术主要是侧重在光学这部分，可以分为全色遥感、彩色摄影、多光谱扫描成像，光谱遥感发展的最前沿就是高光谱遥感。 　　高光谱遥感实际上是一种简称，它的全称叫“高光谱分辨率遥感”，它不像多光谱遥感中根据颜色的差异来分辨目标，而是根据谱段光谱曲线的形态来分析目标是什么。这个谱段的形态对目标的识别能力很强，举例说，它不仅仅能够知道地面目标物体是不是植物，还能知道这些植物是水稻还是玉米。 　　应用技术出口发达国家 　　主持人：中国现在在高光谱遥感领域的研究和应用现状如何? 　　张兵：咱们国家的高光谱遥感分仪器和应用模型两个方面，说中国高光谱遥感的发展，必须提到两位院士，一位是童庆禧院士，还有一位薛永琪院士。童庆喜院士是遥感应用研究所的，我是他的学生。 　　童院士是我们国家高光谱遥感的开拓者，这个概念是从美国引入过来的，他跟薛院士共同协作推动了咱们国家高光谱遥感的发展。 　　童院士侧重于概念设计，跟上海研究所一起，引进了一些概念的设计，仪器制造是在薛院士这里。研究这块是童院士带领的团队。 　　从80年代初开始，我们陆续有一些高光谱遥感仪器在上海技术研究所研制出来了，后来去日本、马来西亚、澳大利亚做实验，我们带的都是我们自己的机器。2002年《科学时报》专门登过一篇采访我的稿子，我们去日本做实验，高技术出口。这是比较少有的，在空间领域我们的技术能跟国外相比。 　　我们国家在高光谱遥感研究领域起步比较早，赶上了国际，但这几年尤其在仪器研制方面我们是落后的，一个很重要的原因是我们缺乏持续性的支持。在发展得很好的国家，第一代研制出来后，国家会再投入第二代、第三代的研发，给与一种持续性的支持。 　　在仪器方面，西安光机所这几年也开始做高光谱仪，但是他们做的是干涉型的，上海激光所起步比较早，基础比较好一些。 　　在应用技术方面，我们给美国、澳大利亚、日本、马来西亚都提供过技术，应该说在应用技术方面我们是不落后的。 　　现在高光遥感主要是美国、欧洲、澳大利亚、中国，日本现在开始做起来了，主要是对地面成像地数据分析这一块。 　　对大气这一块，我们国家比较落后，因为他们更多的是侧重在全球温室气体，面对全球变化的一些大的计划，这一块做得比较好的有美国、欧洲和日本。 　　美国航空遥感技术最先进 　　主持人：从航空遥感的角度来说，欧美国家的水平如何? 　　张兵：美国是最先进的，欧洲发射了一个卫星Chris，也只有可见光谱段，跟我们差不多，但是他们空间分辨率高，可以达到17米。 　　我们国家(航空遥感的空间分辨率)是100米，美国是30米，但是美国这30米很厉害，关键是它的谱段很强。 　　航空的成像光谱议现在发展得非常快，美国在1988年就制定了航天Paris计划，但1992年因为技术原因终止了。 　　美国曾经先后发射过几个军用卫星，1987年发射了TRW，但发射失败。 　　2001年，美国又发射了Orbiting Carbon Observatory“轨道碳观测者”卫星，也是很先进的，它的像源是8到20米，但分辨率一高，幅宽马上就变窄了。这颗卫星有200个谱段，是0.4到2.5微米，也就是400到2500纳米。但是这颗卫星也发射失败了，掉到了印度洋里。 　　2000年，美国军方还发射了另一个航空遥感卫星，主要是做一些大型探测和实验研究。 　　目前最成功的航空遥感卫星，就是前面说的分辨率是30米的那颗美国卫星，它的幅宽是7.5公里，有220个谱段，10纳米的光谱分辨率。 　　高光谱遥感有广泛的民用空间 　　高光谱遥感技术的应用非常广泛，日本今年1月23号，发射了世界首颗温室气体观测卫星“呼吸”号，专门检测二氧化碳、甲烷、一氧化氮等温室气体。 　　在精细农业方面，我们和日本合作做的一个实验，也是高光谱技术应用的一个非常经典的例子：用高光谱数据来监测作物生长状况。其实，高光谱遥感技术不仅能够监测作物的生长状况，还可以对任何一种作物的种植面积等情况进行调查，给政府决策提供依据。 　　除了调查作物的品种、类型、种植面积等以外，还可以做到作物的叶绿素、氮磷钾含量的调查，但后者还正在研究之中，不是非常成熟。 　　在地矿调查中，高光谱遥感技术也可以给地址工作者提供帮助。以前地质学家做地矿调查非常辛苦，背一个书包，拿一个罗盘，别人调侃说搞地质的人，远看是个要饭的，近看是搞勘探的。他们出去到野外考察，一住可能就是好几天，然后花很大的气力把采集到得矿物标本背回来。因为要做矿物填图，要沿着这个地方走一圈，走一段一看地层变化了，就敲一块往包里一装，然后把位置记下来，回来后做化学成份分析，最后把它标到图上去，位置是在哪发现的，才能把图填出来。 　　有了光谱议，他们的工作减轻了很多，不用再花那么大的力气背矿石标本，只要到了那个地方用光谱议一照，就能获得岩石的一条光谱曲线，回来后根据光谱曲线一分析，就能知道那个地方有什么矿，是怎么分布的。 　　高光谱遥感技术还可以给森林火灾预警、地表膨胀、城市调等等各种工作提供帮助。 　　运用到军事上，能让目标无法隐藏 　　高光谱遥感的区分能力在军事上运用是很强大的，所以它很大的一个用处就是军事用途。比如，你看到一个绿色的网，拍一般的图片，看起来都是一样的，但高光谱一看，就它能发现隐蔽的哨所、坦克、伪装起来的军事设施。 　　美国人强调定点攻击，它想在晚上攻击一些重要的工业基础设施，比如炼油厂之类的，这时高光谱遥感技术就能派上大用场。通常情况下，居民楼的光线和工业区的灯光是不一样的，如果光谱议能够把光线的曲线探测到，就可以根据夜间光谱光线亮度的情况，知道这块区域是居民区，还是工业区。 　　还有伪装，高光谱遥感技术能让一切的伪装现出原形，这种功能是多光谱遥感也无法实现的。 　　我们小时看的电影《地雷战》有一个情景：民兵把地雷埋下去以后，拿树枝扫一下地面，让埋藏地雷的地方看起来和周围一样。还有的干脆把鞋脱了，轻轻的在藏地雷那地方压一个鞋印，以迷惑敌人。现在，这种伪装一点用也没有，高光谱遥感技术能把一个个地雷的位置找到。 　　它是怎么找到呢?因为土壤挖开之后再回填回去，土壤的结构变了，水分也变了，高光谱遥感就是根据这种细微的土质的变化，发现地雷的藏身地。 　　阿富汗战争期间，美军想知道塔利班武装晚上大概都经常走哪条路，于是就拿高光谱遥感仪器去探测，根据的就是上面的道理。

9月27日，遥感卫星应用国家工程研究中心在京成立。该中心依托中科院空天信息创新研究院建设，是我国遥感科学与技术领域唯一的国家工程研究中心，以服务国家重大战略任务和实施国家重大卫星应用工程为导向，组织产学研用协同攻关，面向自主遥感卫星应用，突破制约高质量规模化应用关键问题，构建遥感应用工程化研究和技术成果验证平台；通过搭建遥感科技创新和产业发展的桥梁，培养工程技术创新人才，促进产业数字化和数字产业化，为高质量经济发展提供新动能。陆地观测卫星共性应用支撑平台工程中心前身为遥感卫星应用国家工程实验室，历经十余年建设和发展，实验室建立从卫星数据接收、处理、产品开发到共享服务完整的遥感卫星应用技术链条与验证平台，系统提升我国遥感卫星应用的广度、深度和效益。“我国遥感卫星应用已形成基础设施强、应用场景多、创新要素多、从业人员多和市场规模大的特色，并逐步与传统产业和新兴互联网产业相融合，成为经济社会发展不可或缺的手段。”工程中心主任、中科院空天信息创新研究院研究员顾行发介绍，共性产品和共性技术是解决遥感数据到业务应用的基础环节，为保障国家民用空间基础设施规划的卫星数据“一星多用、多星组网”“资源高效利用”等要求，工程中心设计了空基遥感应用共性产品和共性技术体系，将具有基础、通用性的信息产品和相关的技术工具，通过网络平台共享给有需求的用户，降低各层次用户的应用技术门槛，提升空基数据产品的标准化和定量化精度。遥感卫星应用共性技术示意图工程中心用户委员会主任、自然资源部国土卫星遥感应用中心副主任方洪宾表示，工程中心建设的源头在于国家重大需求，出口在服务和应用。用户委员会作为卫星应用主要行业、区域单位的代表，将和工程中心重大项目建设、实施、运行团队紧密合作，以应用需求为牵引，坚持开放共享，形成以遥感共性产品为核心、与各相关部门和用户单位互联互通的运行和服务模式。同日，工程中心发布“国家民用空间基础设施陆地观测卫星共性应用支撑平台”。工程中心常务副主任、空天院研究员周翔介绍，该平台面向卫星遥感应用共性、基础性服务需求，提供空间信息产品质量检验与品质保障能力，提高遥感卫星应用精细化、定量化水平，是国家民用空间基础设施的重要组成部分。平台首次建成覆盖全国、遥感全要素、规模最大的遥感共性产品真实性检验站网体系，推动遥感产品检验验证由实验室走向常态化、业务化，实现24种以上共性产品的高精度处理和共性技术服务。目前该平台已建成由全国48个站点组网运行的光学/微波卫星真实性检验站网；形成6个综合实验场的联合试验与检验技术能力；建成几何、辐射、陆表、植被、水体、大气等6类24种共性信息产品的检验与仿真分析能力，以及影像校正、信息提取、定量反演、检测评价、分发服务、标准等6大类共性关键技术的检验与评价能力；提供共性技术工具超过140个；支持13个以上行业和区域用户部门技术培训与资源共享；每年可开展4次以上行业部门的联合试验，为各领域综合应用提供同步观测、模型算法、产品检验、仿真数据、真值数据、交流平台等业务化多层次共享服务。相应成果可在生态环境、农业农村、自然资源、减灾防灾等国家重大领域得到广泛应用。

近日，中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室研究员倪文俭带领的森林遥感团队，在利用超高分辨率光学遥感立体观测数据提取森林三维结构研究方面取得重要进展。现有研究认为，光学多角度立体观测数据在林区不具备穿透能力，故在缺乏林下地形数据时，无法独立进行森林垂直结构参数的直接测量，特别是在浓密山地林区。本研究发现：分辨率优于0.2 米的光学立体观测数据能够对单株树木的冠顶结构进行精细刻画；受树木异速生长方程启发，创建了“生长关系约束的林下地形逼近算法”(AGAR)，打破了传统的认知局限，实现了仅利用光学立体观测数据对森林垂直结构的直接测量。相关研究成果发表在Remote Sensing of Environment上。 　　森林作为重要的陆地生态系统碳库之一，准确估算其碳储量是遥感研究的主要方向，可服务于我国的“双碳”战略和地球系统碳循环过程研究。过去，国内外开展了基于遥感影像光谱或微波散射强度等“二维”特征的森林碳储量估算原理与方法研究，而“地形影响”“遥感信号饱和”仍是难以逾越的两大科学难题。因此，国际学界逐渐转向以卫星测距技术为基础的“三维”遥感，包括以激光测距为基础的激光雷达遥感、以微波测距为基础的合成孔径雷达干涉以及以视觉测距为基础的光学多角度立体观测。美国科学家致力于发展具备冠层穿透能力的星载激光雷达，包括早期搭载在航天飞机上的激光高度计SLA01和SLA02、2003年至2009年运行的ICESat/GLAS卫星、2018年发射的ICESat-2卫星以及2019年放置在国际空间站上的GEDI。欧洲科研人员则积极发展穿透能力较强的L波段Tandem-L和P波段BIOMASS合成孔径雷达干涉卫星，并计划2024年发射。相较于激光雷达和合成孔径雷达干涉，光学多角度立体遥感具有图像直观形象的显著优势但受穿透能力的限制，目前主要用于地表高程的测量，且需要依靠其他数据源提供的林下地形才能对森林垂直结构进行测量，应用价值和场景受限。 　　近年来，中国在光学多角度立体遥感方面快速发展，先后发射了资源三号、高分七号、天绘系列以及其他商业遥感卫星，同时影像空间分辨率逐步提高。能否利用不断提高的空间分辨率来突破其穿透能力弱的限制，进而最大程度地发挥超高分辨率光学多角度立体遥感数据的应用价值，既是国际前沿科学问题又是中国遥感科研人员亟需回答的问题。 　　森林遥感团队意识到超高分辨率光学多角度立体观测遥感数据的独特价值，自2014年对无人机立体观测数据在森林结构参数测量中的应用进行了持续研究，并于2018年开展了大兴安岭林区大范围无人机采样观测实验，揭示了观测角度与影像分辨率的耦合规律，证实了森林高度信息对叶面积指数估算的补充作用，研发了针对落叶林区森林高度提取的有叶季和无叶季影像协同解决方案，突破了光谱与三维几何特征协同的散发枯立木识别技术、单木识别与分割技术、以背景识别为基础的高精度森林覆盖度提取技术。在上述数据与技术积累的基础上，该团队创建了“生长关系约束的林下地形逼近算法”(AGAR)，实现了复杂地形条件下森林高度的直接提取。该成果证实了无需额外林下地形数据的支持，AGAR算法仅利用超高分辨率光学多角度立体观测数据即可实现森林高度提取。 　　尽管AGAR算法使用无人机获取的立体观测影像开展研究，且算法的具体技术细节需要进一步测试完善，但随着0.1米卫星光学遥感数据时代的到来，该方法将开启超高分辨光学立体遥感影像森林三维遥感新时代。图1.生长关系约束的林下地形逼近算法(AGAR)的核心思路图2.典型地形条件下森林高度提取的效果。(a)-(c)为光学多角度立体观测数据获取的数字表面模型(DSM)；(d)-(f)为光学多角度立体观测数据通过林窗插值提取的森林高度，由于浓密林区林窗较少，导致树高被严重低估或者地形特征去除不彻底；(g)-(i)为利用AGAR提取的森林高度。(a)区域覆盖山脊，(b)区域覆盖山谷；(c)区域覆盖从山脚到山顶的斜坡。

利用遥感方法，可以对地面上的农作物生长情况进行及时、准确的监测和分析。所获得的作物信息有助于粮食安全早期预警，为作物种植管理和贸易决策提供有效支撑。然而在技术层面上，如何用定量和客观的方法来提升农情监测信息的可靠性，仍然极富挑战。在近期发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR）的综述文章中，中国科学院空天信息创新研究院、对地观测组织全球农业监测旗舰计划（GEOGLAM）联合主席吴炳方研究员团队（以下简称CropWatch团队），联合澳大利亚昆士兰大学、比利时法兰德斯技术研究院、美国内布拉斯加大学和俄罗斯科学院空间研究所的相关研究人员系统总结了遥感农情监测中作物长势、面积、产量等信息的监测方法，分析其中存在的问题和挑战，提出了提升农情信息定量化的实现途径和解决地面数据制约农情监测的众源数据方案，并主张发布农情信息需要避免利益冲突。监测作物长势在现有的农情监测系统中，常使用植被指数来评价大区域尺度下作物的综合生长活力，并通过对植被指数当前值与历史值的差异比较，来评价作物长势的好坏。然而，年际间的物候变化、作物轮作休耕现象，以及植被指数饱和等问题，均会导致作物长势监测信息的偏差。因此，作者指出，在作物长势监测时，需要结合物候差异、轮作和休耕等信息对作物长势信息进行订正，以降低作物长势监测的不确定性。另一方面，如何将遥感监测得到的长势信息转化为作物的苗情等级，还缺乏统一的标准，作物长势评估的定量化方法也尚待建立。监测胁迫信息干旱、病虫害等胁迫因素会影响作物的生长，对其进行监测有利于及时发出预警和指导农业生产管理。在旱情监测领域，目前用于气象干旱和农业干旱监测的指标不胜枚举，但是部分旱情指数混淆了气象干旱和农业干旱的表征意义——事实上，通过适当的农田管理措施，如灌溉等，可有效缓解气象干旱对农作物的影响，将二者混淆不利于对真实旱情的把握。因此，对于气象干旱和农业干旱，需要研制不同的监测指标。另一方面，干旱指标划分的旱情严重程度与作物实际受旱程度存在偏差，如何将干旱指数反映的旱情转化为作物的实际受旱程度还缺乏统一的标准。在病虫害监测方面，虽然已有众多遥感指标用于对病虫害的胁迫程度进行表征，但是这些指标都依赖先验知识来确定病虫害的类型。高光谱数据可以反映叶片生化成分及其变化，是养分胁迫和病虫害胁迫监测的有效数据源。然而当前高光谱卫星时间分辨率低、幅宽窄，在大区域业务化监测中还有很长的路要走。未来，需要发展高时间分频率、专注于养分胁迫和病虫害敏感谱段的传感器，以提升养分胁迫和病虫害遥感监测的能力。监测作物产量作物产量预测是农情遥感监测的核心内容，也是用户最关注的农情信息。要完成这一预测，需要通过遥感监测掌握两类信息：特定作物的种植面积，以及该种作物的单产。要了解某种作物的种植面积，首先需要在遥感数据中实现作物分类。随着遥感技术的不断发展，以及机器学习和深度学习等自动分类方法的逐渐应用，作物分类方法也日臻完善，为全球尺度的作物分类制图提供了可能。然而当前方法都高度依赖地面调查样本，当样本量不足时，往往难以取得理想的效果。未来，还需要发展不依赖样本的结构化作物精准识别方法，如CropWatch团队研制的水稻“淹水期-移栽期”光学植被指数和微波后向散射系数显著变化相耦合的方法，实现了南亚和东南亚10m水田的精准提取。此外，还应当发展完善分类模型中的时间和空间迁移学习方法，以减少作物分类模型对地面数据的依赖性。融合水稻关键物候期光学植被指数和雷达后向散射系数强度变化的东南亚和南亚的10m分辨率水稻分布图在种植结构复杂的区域，作物精准识别仍面临挑战，不可能一味通过提高卫星遥感数据的分辨率来实现大范围作物分布的提取。而将遥感监测获得的耕地种植成数与众源数据监测的作物分类成数相结合，可以更为高效可行地解决农田破碎区、作物种植结构复杂区的作物种植面积监测难题，可以满足全球作物种植面积监测时效性高等运行化的需求。作物单产监测则是农情遥感监测的难点。当前的作物单产预测方法可以归纳为：①基于农气信息、关键植被指数和微波特性的统计回归方法；②基于作物生长过程的物理模型法；③生物量和收获系数结合的半经验法；④以机器学习和深度学习为主的数据驱动的预测方法。作物单产预测模型（a.统计回归法，b.生物量与收获指数法，c.作物生长模型，d.数据驱动方法）然而，由于影响作物单产的要素众多，且要素之间相互关联，产量的形成和波动涉及复杂的生物、物理和化学过程，导致作物单产预测仍然是当前农情监测的最薄弱环节，原因是目前所使用的参数、指标和方法并不能完全解释作物单产的决定因素。未来，还需要发展新的传感器来预测作物单产，特别是在光学、微波、热红外监测的基础上，开展作物几何结构的观测，发展新的作物单产预测方法。农情监测：挑战与机遇在农情监测领域，实地观测数据和区域专家知识的缺乏，会显著降低监测信息的准确性和适用性，导致相关决策的误判。实地观测数据因费时、费力、可获得性差，一直制约着农情监测的发展。随着智能手机的普及，其内嵌的传感器越来越丰富，众源大数据有望弥补地面调查数据不足的问题。CropWatch团队基于智能手机开发的GVG众源信息采集APP，通过耦合深度学习算法，实现了带有位置标签的作物类型、灌溉类型信息的高效感知；同时通过融合计算机视觉方法，发展了可用于作物单产快速采集的技术，通过计算穗数、每穗的籽粒数和千粒重等参数，实现了小麦/水稻单产的无损化精确观测，显著提升了地面调查数据的采集效率。基于智能手机、计算机视觉和深度学习的小麦单产无损获取此外，虽然卫星观测数据美丽又客观，但是通过专家分析得到的信息往往包含利益导向。因此，综述作者明确主张发布农情信息需要避免利益冲突，用户也需要使用不同的信息源以避免无意识地被误导。为了减少农情监测的主观影响，CropWatch团队允许用户参与到农情监测信息分析的全过程，最大程度的确保了结果的客观性和透明度，避免了信息的偏差对决策的干扰。当然，最好的方式是用户有自己的农情监测系统。但受开发和维护成本以及技术的限制，这对大多数用户来说都很难实现。为此CropWatch以应用程序编程接口（API）方式开放了所有组件和功能供用户调用。莫桑比克农业和农村发展部通过调用相关功能，实现了整个国家的农情监测。这一实践被国际农业发展基金（IFAD）评为2020年最佳农村解决方案之一，也是2022年联合国“南南合作”促进可持续发展的优秀案例。上述成果得到了科技部政府间国际合作重点项目“GEOGLAM框架下的先进农情监测方法”和中科院地球大数据A类先导专项课题“一带一路资源调查与评估”等项目的支持。

2019年无人机遥感及高光谱应用技术交流会暨安洲科技优秀论文表彰大会2019.6.12~14 北京 第二轮通知无人机技术与高光谱遥感的结合作为一种先进的技术手段，目前已经成为遥感应用的热点，广泛应用于遥感科学、辐射定标、农林业遥感、环境遥感、地质勘查、土壤遥感、水体遥感、材料研究等众多领域。本次无人机遥感及高光谱应用技术交流会邀请了多位遥感研究领域的知名专家做应用专题报告（请见会议日程）。会议期间还将分享无人机多源遥感技术方案与成功应用案例，并展示新型无人机遥感载荷及光谱测量设备。最后将进行无人机多源遥感平台的飞行演示，展示无人机搭载高光谱、多光谱、热红外等传感器的实际应用。一、会议主办方：中国科学院空天信息研究院北京师范大学德国Cubert公司北京安洲科技有限公司二、会议时间：2019年6月12~14日中午，其中6月14日上午为无人机飞行演示，中午返城三、会议地点：中科院遥感应用研究所奥运园区A501四、日程安排会议日程报告时间报告题目报告人6月12日 8:30 签到9:00~9:10致辞嘉宾9:10~9:45高光谱矿物填图及应用甘甫平 研究员 自然资源部航空物探遥感中心9:45~10:20无人机视角下的植被高光谱特性田庆久 教授 南京大学10:20~10:45茶歇（合影）10:45~11:20机载遥感系统集成及林业应用庞勇 研究员 中国林科院资源信息研究所11:20~11:55旋转扫描高光谱成像系统的三维信息获取巫兆聪 教授 武汉大学12:00~13:40午餐及午休13:40~14:15地表水体污染遥感监测研究李俊生 研究员 中国科学院空天信息研究院14:15~14:50近地面/无人机平台新型传感器及其应用方墨人 产品经理 北京安洲科技有限公司14:50~15:10茶歇15:10~15:45遥感时空数据融合算法新探索陈晋 教授 北京师范大学15:45~16:20被动微波土壤水分反演及降尺度技术研究毛克彪 研究员 中国农科院农业资源与区划所16:20~16:55企业级遥感平台技术在高光谱中的应用探讨邓书斌 技术总监 ESRI中国遥感事业部16:55~17:30新型无人机遥感载荷展示及技术答疑李建国 技术经理 北京安洲科技有限公司6月13日9:00~9:35The latest development and applications of UAV based hyperspectralDr. Matthias Locherer Cubert9:35~10:10高光谱植被参数反演与病虫害遥感监测黄文江 研究员 中国科学院空天信息研究院10:10~10:20茶歇10:20~10:55无人机高光谱遥感及科学应用肖青 研究员 中国科学院空天信息研究院10:55~11:30基于无人机遥感的作物氮素营养诊断研究陈鹏飞 副研究员 中科院地理所11:30~12:00无人机遥感数据获取及数据预处理经验分享李建国 技术经理 北京安洲科技有限公司12:00~13:40午餐及午休13:40~14:15多传感器下的稻麦遥感监测方法探索研究张东彦 副教授 安徽大学电子信息工程学院14:15~14:50复合翼无人机在低空遥感中的应用骆海洋 产品经理 成都纵横自动化技术股份有限公司14:50~15:10茶歇15:10~15:30基于成像高光谱的油松毛虫危害等级评价张凝 博士 北京农林科学院15:30~15:50基于近地成像与无人机高光谱遥感的红树林分类研究曹晶晶 博士 中山大学15:50~16:25无人机面阵高光谱成像的几何精度探讨谭骏翔 工程师 中国科学院航空遥感中心16:25~17:00新型多功能地物光谱测量技术进展及演示吴瑞强 技术经理 北京安洲科技有限公司17:00~17:30优秀论文颁奖6月14日 飞行演示 上午 9:00从中科院遥感应用研究所奥运园区楼下出发，中午返城，会议结束五、会议联系人：方经理18201326729 李经理18501052465 邮箱：support@azup.com.cn 微信二维码： QQ群二维码： 六、参会须知1. 签到：6月12日8:30开始，参会人员签到，我们可以提供参会确认函，以便报销使用。2. 食宿安排 ：免费提供6月12日及13日会议午餐，其他食宿自理。参加6月14日上午飞行演示活动的统一安排往返车辆，如需自行前往或返回的差旅费自理。七、参会登记表（同一单位多人参加的，请分别填写）单位及部门电话 /手机姓名工作邮箱兴趣与方向是否需要午餐第一天?第二天?是否参加飞行演示是? 否?是否自行前往?是否自行返回?注：请在6.10日前提交至support@azup.com.cn，以便安排。

2019年无人机遥感及高光谱应用技术交流会暨安洲科技优秀论文表彰大会2019.6.12~14 北京 第三轮通知无人机技术与高光谱遥感的结合作为一种先进的技术手段，目前已经成为遥感应用的热点，广泛应用于遥感科学、辐射定标、农林业遥感、环境遥感、地质勘查、土壤遥感、水体遥感、材料研究等众多领域。本次无人机遥感及高光谱应用技术交流会邀请了多位遥感研究领域的知名专家做应用专题报告（请见会议日程）。会议期间还将分享无人机多源遥感技术方案与成功应用案例，并展示新型无人机遥感载荷及光谱测量设备。最后将进行无人机多源遥感平台的飞行演示，展示无人机搭载高光谱、多光谱、热红外等传感器的实际应用。一、会议主办方： 中国科学院空天信息研究院北京师范大学德国Cubert公司北京安洲科技有限公司 二、会议时间：2019年6月12~14日中午，其中6月14日上午为无人机飞行演示，中午返城三、会议地点：中科院遥感应用研究所奥运园区A501四、日程安排会议日程报告时间报告题目报告人6月12日 8:30 签到9:00~9:10致辞嘉宾9:10~9:45高光谱矿物填图及应用甘甫平 研究员 自然资源部航空物探遥感中心9:45~10:20无人机视角下的植被高光谱特性田庆久 教授 南京大学10:20~10:45茶歇（合影）10:45~11:20机载遥感系统集成及林业应用庞勇 研究员 中国林科院资源信息研究所11:20~11:55旋转扫描高光谱成像系统的三维信息获取巫兆聪 教授 武汉大学12:00~13:40午餐及午休13:40~14:15地表水体污染遥感监测研究李俊生 研究员 中国科学院空天信息研究院14:15~14:50近地面/无人机平台新型传感器及其应用方墨人 产品经理 北京安洲科技有限公司14:50~15:10茶歇15:10~15:45遥感时空数据融合算法新探索陈晋 教授 北京师范大学15:45~16:20被动微波土壤水分反演及降尺度技术研究毛克彪 研究员 中国农科院农业资源与区划所16:20~16:55企业级遥感平台技术在高光谱中的应用探讨邓书斌 技术总监 ESRI中国遥感事业部16:55~17:30新型无人机遥感载荷展示及技术答疑李建国 技术经理 北京安洲科技有限公司6月13日9:00~9:35The latest development and applications of UAV based hyperspectralDr. Matthias Locherer Cubert9:35~10:10高光谱植被参数反演与病虫害遥感监测黄文江 研究员 中国科学院空天信息研究院10:10~10:20茶歇10:20~10:55无人机高光谱遥感及科学应用肖青 研究员 中国科学院空天信息研究院10:55~11:30基于无人机遥感的作物氮素营养诊断研究陈鹏飞 副研究员 中科院地理所11:30~12:00无人机遥感数据获取及数据预处理经验分享李建国 技术经理 北京安洲科技有限公司12:00~13:40午餐及午休13:40~14:15多传感器下的稻麦遥感监测方法探索研究张东彦 副教授 安徽大学电子信息工程学院14:15~14:50复合翼无人机在低空遥感中的应用骆海洋 产品经理 成都纵横自动化技术股份有限公司14:50~15:10茶歇15:10~15:30基于成像高光谱的油松毛虫危害等级评价张凝 博士 北京农林科学院15:30~15:50基于近地成像与无人机高光谱遥感的红树林分类研究曹晶晶 博士 中山大学15:50~16:25无人机面阵高光谱成像的几何精度探讨谭骏翔 工程师 中国科学院航空遥感中心16:25~17:00新型多功能地物光谱测量技术进展及演示吴瑞强 技术经理 北京安洲科技有限公司17:00~17:30优秀论文颁奖6月14日 飞行演示 上午 9:00从中科院遥感应用研究所奥运园区楼下出发，中午返城，会议结束 五、参会须知1. 签到：6月12日8:30开始，参会人员签到，我们可以提供参会确认函，以便报销使用。2. 食宿安排 ：免费提供6月12日及13日会议午餐，其他食宿自理。参加6月14日上午飞行演示活动的统一安排往返车辆，如需自行前往或返回的差旅费自理。六、参会登记表（同一单位多人参加的，请分别填写）单位及部门电话 /手机姓名工作邮箱兴趣与方向是否需要午餐第一天?第二天?是否参加飞行演示是? 否?是否自行前往?是否自行返回?注：请在6.10日前提交至support@azup.com.cn，以便安排。

7月12日，国际首个星载Ka频段高分辨率SAR珞珈二号遥感应用系统发布在武汉商业航天论坛公布了入轨后获得的首批影像，画面里山峦、河流、公路、农田地貌分明。记者从中国航天科工二院23所了解到，影像成像的数据是由星载Ka频段高分辨率合成孔径雷达（SAR）提供，该雷达填补了国际上在该频段高分辨SAR卫星的空白。　　为什么是Ka频段？据介绍，传统的雷达由于受到频段的限制，难以获得草、叶子、乔木、灌木等地貌的信息，而Ka频段由于其波长特性，能清晰分辨出林木、草地、农田等地貌信息，并反演地形等地理信息。这是其他现有在轨微波卫星不具备的特征。　　基于此，星载Ka频段高分辨率SAR可以服务自然资源调查、水资源监测、灾害预警预报等多个领域，为国家基础地理测绘、“双碳”战略提供重要技术手段。　　星载Ka频段高分辨率SAR是大范围、大比例尺的遥感数据能定期、快速、及时获取的“利器”，可全天时多天侯对地面目标进行观测并获取高分辨率微波影像。雷达图像接近光学效果，能满足目标识别级的遥感感知的高分辨率探测需求。　　据了解，研制团队利用相控阵天线设计了多角度成像模式及视频成像模式，极大地丰富了目前星载雷达对地遥感探测的手段。多角度成像模式，可以克服陡峭山区雷达阴影、叠掩等几何畸变的制约，我国西南地区地势复杂，测图困难，测绘的数据处理起来也很复杂，星载Ka频段高分辨率SAR的观测结果则有望提供更优质的解决方案，为交通建设等建设规划提供数据支持。视频成像模式除了生成图片，还能生成动态视频，观测结果将更清楚、更立体、更动态。

在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成的污染成了一个世界性的问题。因此，建立探测系统，对油田区进行监测和管理，特别是对石油污染所发生的位置、溢油量和扩散趋势等的监测尤为重要。 　　在国家自然科学基金、“863”计划等的资助下，东北师范大学城市与环境科学学院教授盛连喜带领的课题组以偏振度作为偏振光遥感的定量指标，在近红外波段对不同含水量和含油量的土壤进行偏振光谱测量，为今后利用偏振光遥感监测土壤石油污染的应用打下基础。这一成果发表在《科学通报》2008年第23期上。 　　难以避免的石油土壤污染 　　石油对土壤的污染主要表现为：破坏土壤的结构和透水性。石油污染物还会与土壤中有效的氮、磷、钾发生反应，破坏土壤的肥力。尽管采取了一系列措施，但在石油的生产、加工、运输各个环节，都有可能发生泄漏溢出事故，石油污染物对土壤的污染难以避免。 　　“石油开采时可能产生的泄漏或溢油现象造成的落地油污染，可使土壤的环境容量逐年减少 在气田开发时，钻井过程中产生废弃泥浆，如果没有泥浆坑，废弃的钻井泥浆就会被排放到土壤中，造成污染。”盛连喜说。 　　盛连喜解释说，如果在原油开采过程中发生井喷等事故，可能使大量石油烃类直接进入土壤。另外，石油管线和采油井的井口设备如果发生跑冒滴漏，也有一些石油泄漏到地面。石油及其产品在运输、使用和贮存过程中的渗漏、溢油现象时有发生，会造成石油烃类直接进入土壤。而石油及其产品在运输、使用和贮存过程中的渗漏、溢油现象同样会对土壤造成危害。 　　“当石油渗透进入土壤后，如果植物吸收了石油，会破坏植物的新陈代谢过程，或阻断植物需要的水分和养料，从而使植物死亡，植被遭到破坏。而且被石油污染物污染的土壤在几年甚至几十年内都会丧失农耕和畜牧的功能。石油还可能通过进入食物链影响人体健康。另外，油气会从地表挥发至大气，表现为油气挥发物，被太阳紫外线照射后，可能与其他有害气体发生物理化学反应，生成光化学烟雾，产生致癌物和温室效应，破坏臭氧层等。”盛连喜说。 　　既然污染难以杜绝，作为及时了解石油开采所在区域的环境质量状况，包括大气环境质量、水体和土壤环境质量状况，发现油气田生产中环境问题的有效手段，环境监测就变得至关重要。 　　“尤其是对土壤污染的监测，关系到周边地区的生态环境安全、食品安全问题，不容忽视。”盛连喜说。 　　大有可为的偏振遥感 　　目前，在石油开采区域最常用的环境监测方法是现场采样实验室分析监测，也有些地方开展了航空和遥感监测。 　　盛连喜指出，常规的土壤石油污染监测方法是从野外取样带回实验室分析，由于事前对污染范围及污染程度的了解有局限性，监测过程不仅费时而且耗费大量人力、物力和财力，结果却往往不够全面准确，只能对采样点局部进行评价和估量。如何对土壤石油污染范围及程度进行定量定位的测量，有效节省工作时间和经费，提高环境污染监测的准确性成为一个重要的科学问题。 　　在苦苦寻找解决办法的时候，电磁波的一个重要特征——偏振，引起了盛连喜的关注。 　　偏振在微波谱段称为极化。地球表面和大气中的目标在反射、散射、透射及发射电磁辐射的过程中，会产生由它们自身性质决定的特征偏振，即偏振特性中蕴涵着目标的各种信息。 　　“偏振遥感正是利用这一特征为遥感目标提供新的、潜在的信息。”盛连喜说，“与其他遥感技术比较，偏振光的特性使其在遥感中能够解决许多实际问题。使用偏振信息不仅能够更准确地定位土壤石油污染的范围和程度，并可反演相应地物目标的结构、化学成分、水分含量等多方面信息，甚至了解造成污染油井的年龄，因此具有非常广阔的应用前景。” 　　目前，盛连喜课题组对污染土壤偏振光遥感的监测主要研究方向是在不同湿度条件下鉴别石油种类，并进一步确定湿度条件影响的曲线临界值。重点研究土壤中受到石油污染的范围和程度，为研究土壤的石油环境容量、控制石油污染提供依据。 　　该课题组以吉林省松原油田原油和当地典型表层土壤为实验原料，在实验室内对4个水平的含油量、3个水平的含水量土壤样品在近红外波段进行了多角度探测模拟实验。又在室外实地测量了各种条件下的石油污染土壤与清洁土壤的偏振度值。他们发现，当土壤含水量较低时，土壤表面反射光的偏振度会随土壤中石油含量的增加而增大 当土壤含水量较高时，土壤表面反射光的偏振度会随土壤中石油含量的增加而降低。 　　事实上，盛连喜所在的偏振实验室已经通过几年的工作，对黄土、黑土、红土等土壤类型的基础偏振反射特性进行了测量和研究，接下来的工作是通过多因素的模拟正交实验，为更广泛地应用偏振特性进行石油的土壤污染监测提供科学依据。 　　盛连喜指出，不同土壤类型的临界值会因土壤有机质含量、机械组成等因素的不同而不同，对偏振光的测量带来难度。这也是他们今后工作中需要重点研究的问题。

4月26日至5月4日，中国科学院东北地理与农业生态研究所联合中科院空天信息创新研究院等16家单位，开展了为期9天的黑土地天空地一体化综合观测试验。 　　本次试验是在中科院“黑土粮仓”科技会战先导专项支持下实施的天空地一体化立体协同观测试验。国家大科学装置航空遥感系统作为承上启下的重要环节，承担了区域高分辨率多源遥感数据获取、天空地真实性传递验证等关键任务。为确保任务的高效完成，航空遥感系统充分发挥多载荷协同观测的优势和能力，综合集成了国产新一代多光谱光学相机、高光谱相机、多维度合成孔径雷达等多型航空遥感载荷，完成了共计4个架次的多个飞行高度的多载荷综合协同观测，光学覆盖了可见、近红外、短波红外等频谱，几何分辨率优于0.3m、光谱分辨率优于5nm，微波覆盖了P、L、S、C、X、Ka等多个波段，几何分辨率为0.3~1m，为黑土示范区全方位、多频谱、高精度、定量化监测以及试验的成功提供了有力保障。 　　本次试验获取的高空间/高光谱分辨率航空多模态数据，将用于示范区的农耕区基础地形分析、土壤理化参数遥感反演、土壤遥感精细制图、耕地质量关键要素定量监测等研究，为黑土地耕地质量与土壤健康状况诊断、水土流失防控与小流域综合治理、黑土区精细化处方图制作等提供科学数据与技术支撑，助力黑土资源可持续利用和保护。 　　今年7月，该航空遥感系统还将继续在“黑土粮仓”科技会战三江示范区，于作物生长茂盛期开展多个架次的多载荷高精度综合协同观测，助力专项对示范区土壤、作物、生态、耕地质量等的全方面监测，为“黑土粮仓”三江示范区时空精准多要素立体监测技术体系的构建、现代农业分区施策技术与分类发展模式的形成以及示范模式应用成效的监测评估等提供强信息技术支持和基础设施保障。

目前对全球海洋水体已报道了颗粒有机碳(POC)垂向分布的三种类型——垂向均一分布、幂函数衰减分布和指数分布，但湖泊水体比海洋水体更复杂多变，尤其是在全球变暖和人为活动的影响下，湖泊富营养化导致的藻华暴发在全球湖泊常常发生。POC在湖泊生态系统中普遍存在，可为微生物生存提供食物/能量，并影响温室气体排放和沉积物碳埋藏。此外，POC分解会消耗水体溶解氧并产生有害物质而使水质恶化。因此，借助遥感手段三维动态监测湖泊POC具有重要意义。中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员段洪涛团队副研究员刘东等基于多源观测资料构建了面向过程的富营养湖泊水柱颗粒有机碳储量三维遥感流程，并揭示了我国江淮湖泊群颗粒有机碳时空变异特征和驱动机制。相关研究成果发表在Water Research上。在我国江淮湖泊群，不同湖泊的表层POC浓度空间差异较大；洞庭湖、鄱阳湖、巢湖、洪泽湖和太湖等五大淡水湖的表层POC浓度呈现明显空间异质性，整体表现为湖湾处表层POC浓度高。河流输入会明显湖泊POC分布，在受河流输入影响明显的河口水域会呈高POC含量。不同湖泊表层POC浓度均表现明显的季节变异特征，整体上表现为夏季高、冬季低、春秋季相当。尽管一些湖泊的水位季节变化不明显，但不同湖泊的水柱POC储量均表现出明显的季节变异特征。该研究构建了面向过程的富营养湖泊水柱POC储量遥感流程，并基于OLCI/Sentinel-3遥感反演结果厘清了我国江淮富营养湖泊群POC含量的三维时空变异特征，这对全球湖泊碳循环研究具有重要意义。研究工作得到国家自然科学基金和中科院青年创新促进会等的支持。图1.OLCI/Sentinel-3A遥感反演的江淮湖泊群表层POC浓度图2.OLCI/Sentinel-3A遥感反演的江淮区域六大湖泊水柱POC储量

2011年7月21日中午，噩耗传来，空间中心的名誉主任、我们的老领导，王大珩先生永远离开了我们。片刻之间，我的心脏顿时收紧，热泪在眼眶中涌动。先生关心我国空间科学事业的发展，几次和我促膝谈话，关心我国空间科学事业发展的一幕幕情景慢慢地都浮现在了眼前… … 　　1995年，我刚刚回国不久，参加到了我国载人航天多模态微波遥感器的研制工作中，王老多次参加了项目论证和评审会。当时，我国的空间微波遥感事业刚刚开始，还没有一台星载的微波遥感仪器。多模态微波遥感器肩负着我国第一部星载微波遥感设备的重任。王老在评审会上多次深刻阐述微波遥感对我国经济和社会发展的重要意义，积极支持我国空间微波遥感的发展。他用自己多年来在空间光学遥感方面的经验，为我们的研制工作提出了中肯的意见和建议。 　　2000年，我国第一颗真正意义上的空间科学计划——地球空间双星探测计划开始论证，王老担任科学目标和有效载荷论证评审的评审组组长，在评审会上他积极呼吁国家支持空间科学项目的立项，深刻阐述了空间科学卫星计划对国家基础科学和航天技术发展的战略意义，为双星计划最后的立项奠定了重要的科学需求的基础。 　　2006年8月，美国政府发布了新的航天政策，高调提出美国要保持在太空领域的领导地位，甚至提出如果有其他国家影响到美国利用太空的行动，美国将予以打击。王老在家里和我们谈起这些背景，深深地为我国国家的空间科学和技术的发展感到忧虑，提出要从体制上进行加强。这时他的视力已经不好，看文件需要用放大镜，后来发展到要用一台专用的扫描仪在计算机屏幕上显示成极大的字才可以阅读。但他仍然认真阅读相关资料，并亲自起草成立国家空间科学专门机构、发射我国空间科学系列卫星的建议书。 　　可喜的是，在王老的积极呼吁和支持下，中国科学院做出了推动我国空间科学卫星系列发展的重要决策。2010年春节，王老已经病重住院，我到医院去看他，向他报告了中科院拟将空间科学卫星系列作为重大项目向国务院上报的好消息。他听后非常欣慰，躺在病床上微微点头，紧握我的手，我能够明显感觉到他的手用力握了我几下，似乎在向我表示，你们一定要把这件事情办好，使这个事业发展起来。今天，国务院已经正式批准中国科学院实施战略性科技先导专项，空间科学卫星系列计划已经启动，为了配合和支持这个计划的实施，中科院也已经决定将空间科学与应用研究中心更名为国家空间科学中心。王老一直以来希望的、以建制化的机构来推动和实施空间科学卫星计划的愿望已经初步实现。 　　王老是我国功勋卓越的科学泰斗，也是平易近人的师长。他生活俭朴，为人谦逊。他在晚年以后，在家里接待来访的客人，经常是安排的满满的，这个人还没谈完，下一个已经进门在等待了。他视力减弱，但坚持阅读，直到最后在计算机屏幕上扫描出的文字大到整个屏幕只显示一个字体还坚持阅读，用手移动文件，一个字一个字的读。每每想到这些我都禁不住热泪盈眶，深深地为王老的精神所打动。 　　王老走了，但是他的精神没走，他桃李满天下。作为他所从事的事业的继承人，我们一定要秉承先生做人的风范，继承先生科学的精神，学习先生始终站在国家的角度上思考和关注学科发展的战略思维，完成先生未竟的事业，把我国的空间科学事业发展好，让中国人在人类探索太空的历史上也创造出辉煌的成就，为中华民族的复兴做出我们这一代人应有的贡献。 　　(作者：吴季 中国科学院国家空间科学中心主任)

小编从西安发布了解到，中科西光航天发布了包括国内首个高光谱卫星大数据共享平台和国内首颗商业化双碳监测卫星在内的两项科技创新成果，标志着我国在遥感卫星数据共享方面实现了零的突破。今年，中科西光航天将推出自主研发的XIGUANG-004星（甲烷监测卫星）、XIGUANG-005星（精细化农业卫星）、XIGUANG-006星（矿产监测卫星）、XIGUANG-007（高分辨率精准农业卫星）等具备国内同量级最强指标的高光谱遥感卫星，不断突破高光谱遥感卫星在各类新兴领域的创新应用，实现我国高光谱遥感卫星指标的全面突破。作为我国西北地区唯一一家从事星座运营、卫星研制、载荷定制、数据开发全产业链的商业航天公司，也是国内唯一一家全自主研发高光谱卫星星座的商业航天公司，全力打造我国最大最全、最好用实用、成本最低的高光谱遥感卫星星座，是国内遥感星座里最具代表性的企业。图源西安中科西光航天公司官网公司创造了国内商业航天同时期发展速度最快、同比数据价值最高、同类型应用能力最强的多项奇迹，初步形成了面向环保、农林、海洋、地质、环境、智慧城市等方面的数据服务能力，是西安市知名的商业航天企业。中科西光航天拥有国内最大、最全的高光谱遥感星座108星遥感星座；向全球用户提供高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的全天候卫星遥感大数据服务和卫星应用系统解决方案；现已成功发射的两颗高光谱卫星均为国内首次在百公斤级卫星上搭载高光谱成像仪，也是国内率先布局双碳业务板块的商业航天公司。

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利用短波红外波段通过干燥过程分割来估计土壤含水量 土壤水分是直接影响蒸发、入渗和径流等多种环境过程的重要因素。而且，土壤水分在农业蒸散与粮食安全、湿地退化、干旱、陆气界面的能量交换等相关研究领域发挥着重要的作用。地面测量能够提供易于校准和长时间连续获取的数据，但该种方法仅针对单个小区域，难以支持空间变化研究或实地研究。基于水和土壤介电特性的巨大差异，微波遥感被广泛应用于大空间尺度的土壤水分监测，但不适用于精准农业等多种研究。热遥感可以根据地表温度来估算土壤水分，但热遥感信号不单受到土壤含水量（SMC）的影响，湿度、风速、大气条件等其他参数也会影响估计结果。而光学遥感由于其精细的空间分辨率和利用诸如MODIS、Landsat系列和Sentinel任务等卫星数据进行大尺度监测潜力之间的平衡而引起了诸多关注。目前已经提出了许多指标和模型来阐明反射率特征随SMC的变化，并利用实验室、实地、机载和卫星数据从窄带和宽带的反射率来估计SMC。这些方法/指标主要针对从饱和到风干的各级SMC；然而，作者发现饱和到风干的单一关系映射会导致准确估计的错误印象。在整个干燥过程中，光谱反射率特征和SMCs之间的回归关系不一致导致对相对较低的SMCs估计的精度较低。基于此，在本研究中， 来自南京大学、康奈尔大学和河南农业大学的研究团队提出了一种分割方法以更准确的估计SWC。作者监测了代表不同土壤特性的三种土壤样品的整个干燥过程，并通过蒸发速率变化确定其过渡点（如高SWC的阶段1干燥和低SWC的阶段2干燥）。建立了SMC估计指数，即短波归一化指数（SNI），基于辐射传输模型支持干燥过程中的SNI指数趋势。图1 实验装置示意图。利用ASD Fieldspec® Pro光谱仪进行光谱辐射亮度采集。【结果】 图2 a) 三种土壤样品蒸发速率变化与干燥时间的关系，b) 干燥过程中三种土壤在2150 nm处的反射率变化。 c) 三种样品蒸发速率导数的最大值确定干燥阶段分割点。 图3 三种样品砂/土壤含水量与光谱反射率之间的线性和对数回归的R2，a) 石英砂，b) 圬工砂，c) 伊萨卡土壤，d) 模拟大气透射率。在 a)、b) 和 c) 中，黑色虚线标记为1680 nm和2150 nm。图4 a) 显示了SMC估计的验证结果。 b)、c) 和 d) 显示了三种样品的 建模曲线（实线）、回归曲线（虚线）和验证数据集（空心圆圈）。图5 a）SMC估计值和测量值关系图，其中SMC估计值使用SNI2在线性回归中计算，Bwater 在1980 nm处评估。 图 b)、c) 和 d) 显示了三种样品的建模曲线（实线）、回归曲线（虚线）和验证数据集（空心圆圈）。【结论】利用单一回归关系和单一指数估计整个干燥过程的SMC对所有土壤类型并不是有效的。该研究证明了利用现有方法估计SMC结果不准确，以及在分割干燥过程中估计SMC的基本原理。监测整个干燥过程中3种不同土壤样品的光谱反射率和重量，将其分为两个阶段用于训练和验证。此外，基于辐射传输模型研究不同干燥阶段所提出指数和光通过水的路径长度之间的关系，并支持了经验方法建立的回归关系，尤其是对路径长度相对较短的土壤。结果表明，在分割思想下，SMC估计值和测量值之间的相关性明显提高，尤其是在SMC较低的情况下（阶段2干燥过程）。蒸发速率变化决定了干燥过程的分割过渡点，所有的土壤类型并不是一个特定的SMC值；因此，理解蒸发和SMC变化导致的光谱反射率变化之间的关系是极其重要的。例如，在实际使用中，石英砂阶段2干燥可以忽略，但它却是伊萨卡土壤干燥的重要组成部分。SN1/SN2指数结合可以有效估计三种样品的SMC。对于阶段1干燥，利用SNI1指数在1680 nm和2150 nm处的反射率预测SMC是有效的。在阶段2干燥中，尽管使用1930-2150 nm组合的SNI2指数实现了最佳相关性，但作者认为1980 nm比1930 nm更适合实地应用。这种波段选择是为了避免强烈的大气水汽吸收，以确保足够的地面反射辐射到达飞机或卫星传感器。相对于将阶段2干燥视为阶段1干燥延续的指标，相关关系显著改善。作者得到了如下结论：1.干燥过程分割对从光谱反射率数据准确估计SMC是很有必要的，尤其是对于具有较长阶段2干燥过程的土壤。例如本研究中的伊萨卡土壤。对于与伊萨卡土壤相似的土壤，基于整个干燥过程的SMC估计可能会导致阶段1或阶段2干燥的偏差，这取决于哪个阶段有更多的训练集。2. 由于石英砂中光通过水的路径长度相对较长，因此当SMC较高时，SNI具有独特的特征。在圬工砂或伊萨卡土壤中，half-logistic型的SNI曲线不同于线性关系。当光程较长时，拟合关系应由线性回归变为对数回归。3. 在阶段2干燥过程中，利用现有卫星系统常用的光谱波段组合难以准确估计SMC；使用高光谱数据可以获得更高的精度，可以提供近强水吸收波段的数据，如1930 nm。虽然由于大气水汽的吸收，1930 nm不能在实验室外有效地使用，但稍微偏离中心的波长(如1980 nm)仍然比水吸收波段范围外的波长表现更好。

2009年12月9日，科技部组织专家在杭州对卫星海洋环境动力学国家重点实验室进行验收。科技部基础研究司、基础研究管理中心，国家海洋局科技司等单位负责同志参加了验收会。验收专家组由来自全国8所大学及研究机构的专家组成，同济大学汪品先教授担任验收专家组组长。 　　专家组认真听取了实验室主任陈大可教授的工作报告，现场考察了实验室，并与实验室科研骨干、依托单位代表进行了座谈。专家组认为卫星海洋环境动力学国家重点实验室面向国家战略需求和国际前沿，围绕海洋卫星遥感技术与应用、近海动力过程与生态环境和大洋环流与短期气候变化等三个研究方向，以国家海洋环境安全和海洋生态系统产出与服务中的重大需求为牵引，从揭示海洋环境时空演变的过程和机理入手，利用卫星遥感和Argo等海洋观测新技术，开展卫星海洋环境动力学的多学科交叉与整合研究。 　　建设期内，实验室主持承担了一批国家重要科研项目，开发了我国自主海洋水色卫星信息处理技术和沿海水质遥感实时监视和速报，在海洋微波遥感技术与应用、太平洋西边界流与中国近海环流、热带海气相互作用与短期气候变化、Argo资料收集分析与共享等方面的研究中取得了重要进展。实验室引进了9位境外知名科学家作为兼职特聘研究员，形成了一个结构合理的学术团队 制定和完善了一系列重要规章制度和设备运行管理办法，重视发挥学术委员会、学术带头人和骨干科技人员的作用。 　　专家组一致认为卫星海洋环境动力学国家重点实验室在科学研究、队伍建设、实验平台建设、对外开放和运行管理等方面完成了建设计划任务，同意通过验收。同时，专家组就保障实验室人才梯队建设的稳定性和可持续性、将海洋专项和实验室基础研究有效结合等提出了建议。

作为我国第二次青藏高原综合科学考察研究和民用P波段合成孔径雷达(SAR)卫星科学论证计划的重要组成部分，近期，中国科学院青藏高原研究所、空天信息创新研究院、西北生态环境研究院、精密测量科学与技术创新研究院以及武汉大学在青海省海北藏族自治州八一冰川地区组织实施冰川透视航空与地面联合科学实验。这是国际上首次开展基于航空平台的P/L/VHF三波段(P波段、L波段、甚高频段)雷达联合冰川探测实验。 　　本次实验自3月20日启动，预计5月中旬结束。截至目前，已累计飞行11个架次，包括P/L波段层析成像和干涉成像飞行7个架次，VHF波段透视成像4个架次，获取有效数据4.6TB。同步开展了可见光和激光雷达对冰面的飞行观测，以及冰面机载仪器定标、探地雷达冰川厚度测量、超长视距三维激光点云成像等工作。 　　基于已获取数据初步分析表明，P波段和L波段合成孔径雷达(SAR)三维重建结果能够反映冰川表面高程的变化趋势，与航空三维激光雷达和地面勘测结果基本一致；VHF数据则提供了清晰的冰川剖面图，能够清晰反映出冰面与大气、冰川与基岩的界面线，以及位于冰芯钻孔深度80米处的人工放置的电性异常体，剖面解释的深度与地面探测结果基本吻合。 　　上述初步研究成果表明，实验初步验证了对冰川特征的全面观测技术并获取了有效数据，同时验证了P/L/VHF波段联合实验的可行性。未来，实验获取的数据将进一步在国家青藏高原科学数据中心开放共享，以促进冰川厚度及内部结构遥感反演方法的进一步发展。 　　本次实验对解决冰川厚度遥感监测难题、突破冰储量估算瓶颈、引领下一代冰冻圈遥感技术具有重大意义。相关探测技术的发展将为国内外相关科学实验的开展和技术的开发奠定坚实基础。 　　实验期间，中国科学院院士、空天院院长吴一戎，中国科学院院士、武汉大学遥感信息工程学院院长龚健雅等专家赴八一冰川实验现场进行了实地考察。吴一戎提出，航空遥感系统对于推动我国航空遥感和透视地球观测技术领域的技术发展具有重要而深远的意义。 　　本次飞行搭载的VHF频段机载雷达是空天院自主研发的国内首套航空冰川探测载荷，同时是国产新舟60遥感飞机首次开展4500米以上高山区域飞行实验。科学问题与技术创新紧密相连，一定要以科学问题驱动技术进步、以技术创新带动新的科学发现产生。龚健雅对航空遥感系统的性能予以肯定。他表示，P/L波段和VHF多源数据协同用于冰川内部特征的探测是一项颇有意义的工作，初步成果令人振奋。 　　我国目前尚无航空和卫星技术可以直接对冰川内部进行观测，因此本次实验对于促进我国冰川探测技术发展、全球变化科学研究等方面具有深刻意义，并能够为我国民用P波段SAR卫星的科学论证提供重要参考。 　　作为国家重大科技基础设施，航空遥感系统于2021年7月正式投入运行，是我国目前综合能力最强的航空遥感平台和科学实验平台，可全天时、高精度展开对地观测，近年来已承担多项大型航空遥感综合科学实验、新型遥感载荷校飞、灾害与环境监测飞行等科研任务，获得了一批有价值的科学数据，社会效益和经济效益日益凸显。

固定式遥感检测仪、遥感监测车最近纷纷上路，扮演起揪&ldquo 墨斗鱼&rdquo (尾气超标车)的角色。 　　但业内多位专家日前在接受《第一财经日报》记者独家采访时表示，机动车尾气遥感监测没有经过充分的科学论证，检测方法也存在诸多问题，在这种情况下强制推行，并不利于大气污染防治。 　　&ldquo 大气污染防治要做到防、控、治，遥感检测技术既不能分析出机动车污染量，也无法控制污染量，更不可能是治理技术。&rdquo 11月10日下午，国家机动车污染防治专业委员会副主任颜梓清对《第一财经日报》记者说。 　　遥感检测准确性存疑 　　机动车尾气污染已成为影响城市空气质量的主要来源，是近年来全国各大城市雾霾频发的重要成因。 　　中科院等机构的研究结果显示，城市中机动车尾气排放一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物分别占城市总污染物的60%～70%、40%～50%、30%～40%，并随着机动车数量的增长呈上升趋势，而其中超过一半来源于占机动车总量不到20%的高污染车的排放。 　　10月24日，国家发改委等部委发布的《加强&ldquo 车、油、路&rdquo 统筹，加快推进机动车污染综合防治方案》(下称《方案》)提出，&ldquo 2015年起，京津冀、长三角、珠三角等区域的地级及以上城市推行遥感检测法&rdquo 。 　　按照《方案》设计的思路，通过遥感检测法，将排放不达标车辆信息通过政府公共信息平台提供查询服务。同时，建立环保、公安等部门信息定期交换机制，环保部门通过短信等方式及时通知车主，要求其尽快通过维修等方式确保车辆排放达标，并于2个月内进行环保检验，对3次被检测到不合格而未参加环保检验的，以及连续3次不能通过环保检验的车辆不予核发环保合格标志。 　　在有关部门助推下，最近一段时间，机动车遥感检测设备开始在各地一窝蜂地出现。 　　北京市计划在2017年以前，新投入150套固定式遥感检测设备，新增20辆遥感监测车，对上路行驶车辆排放实施24小时监控 天津市去年引进1辆遥感监测车，最近又增加了8辆，并多次对超标排放、冒黑烟大型车辆(含过境外埠车辆)进行专项执法检查 银川、合肥、青岛、杭州、西安等城市也纷纷添置机动车遥感检测设备。 　　&ldquo 《方案》带有误导性。&rdquo 颜梓清对本报记者说，《方案》似乎将遥感检测法作为机动车尾气排放检测的唯一手段了。 　　&ldquo 更重要的，遥感检测的准确性到底有多大?&rdquo 颜梓清说，依目前的技术水平，遥感检测最多告诉你，&ldquo 你可能有病了&rdquo ，但到底有没有生病、是什么病、怎么治，遥感检测没法正确告诉你。&ldquo 像天津那样，冒黑烟大型车辆连肉眼都看得出来，遥感检测不是多余吗&rdquo ? 　　遥测法是指利用光学原理远距离感应检测行驶中的在用汽车的排气污染物排放浓度的方法。遥感检测设备厂商号称&ldquo 只需0.7秒的时间，就能鉴别出高污染、高排放车辆，检测出一辆车所排放的一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物以及烟度等污染指标&rdquo 。 　　但在颜梓清等专家看来，&ldquo 影响遥感检测的因素实在是太多了。&rdquo 她举例说，汽车尾气排出后，立即在空气中扩散和稀释，稀释浓度的变化受空气扰动和风向风速等因素的影响，直接测量排气烟羽中的各污染物浓度不能有效地反映车辆的实际排放状况。 　　某遥感检测设备厂商有关专家也承认，&ldquo 遥感检测有效数据不高，高污染排放车辆的识别率不理想，车型的差别如排气管高度的不一致也会带来测量误差。&rdquo 　　一个明显的证据是，车辆在道路上行驶时车况是在不断变化的，加油或踩刹车时，其操作性能和发动机的运行状况就会发生明显变化，排放状况也将发生明显变化。此外，道路条件、太阳光等在一定程度上也对遥感检测结果有影响。 　　&ldquo 用遥感检测机动车尾气排放情况，汽车开过去是一个数据，再开回来又是另一个数据。你说应该相信哪一个?&rdquo 颜梓清说。 　　遥测不应成执法工具 　　本报记者在采访中注意到，北京、广东、江苏、山东等地已出台了有关机动车遥感检测的地方标准，不仅具体指标差别较大，甚至连机动车污染物排放量的计算公式都没有。　　&ldquo 如果没有计算公式，采集到各种污染物数据后，又是如何最终得出结论的?&rdquo 颜梓清说。 　　北京市《在用柴油汽车排气烟度限值及测量方法(遥测法)》介绍，该遥测法要求的环境条件是测量地点的风速每小时不得持续超过5米 测量地点环境温度应当在5℃～45℃的范围内 测量地点相对湿度小于80%。条件非常苛刻。 　　而广东省《在用汽车排气污染物限值及检测方法(遥测法)》规定，检测地点的风速每小时不得持续超过10米 检测地点环境温度应当在5℃～45℃的范围内 检测地点相对湿度小于80%。 　　广东省这一地方标准也承认，会出现&ldquo 多次检测数据不一的情况&rdquo ，解决的办法是&ldquo 对于同一辆汽车的多次有效检测，检测结果取多次检测结果的算术平均值&rdquo 。 　　对于遥感检测能够检测出一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物的说法，颜梓清等多位专家也表示质疑。 　　10日，国家机动车污染防治专业委员会给本报记者提供的《新车型式认证与在用车检测能力差异分析表》显示，目前机动车检测所采用的简易瞬态工况法可检测新车国Ⅳ标准项目中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物三种污染物质量(克/公里)，而稳态工况法、双怠速法和遥测法均检测不出这些污染物质量。 　　车辆尾气遥感检测技术于上世纪80年代末开始在美国出现，目前已在北美、欧洲、东亚等国家和地区得到应用。 　　但这一检测技术主要还是用于高排放车识别、清洁车豁免、I/M项目评估、车队排放特征调查、机动车排放清单建立、过境高排放车辆限行。更多的是用于排放特征研究，并没有作为执法工具。 　　遥感检测与检测站检测互为配合 　　我国主要通过机动车尾气年检、日常的路检和巡检来掌握机动车污染排放情况。&ldquo 机动车定期送检是一种非常重要的常规检测方法，是检测方面的主力军。&rdquo 10日下午，环境保护部机动车排污监控中心研究员韩应健表示，遥感检测如果是作为粗线条的机动车尾气排放情况普查，把那些可疑的超标车抓出来，送到检测站检查，这是可行的。 　　从2014年开始，公安部和质监总局改变了非营运性机动车年检制度，为每六年1次。现行的机动车尾气强制性检测模式还没有改变，而目前我国城市机动车尾气在线排放监控几近空白，给环保部门开展高排放车和黄标车污染的管理增加了难度。 　　上述专家表示，采用机动车尾气遥测系统对道路行驶中车辆进行尾气监测，确实可以快速地发现行驶中的高排放车辆，但遥感检测法只能代替目测，在特定路段对小部分车辆进行污染识别，但会增加监测路段交通阻碍。 　　《方案》中也要求在2015年全面采用电子标志，其实新信息化物联网技术RFID(无线射频识别)就可解决超标车和高污染车上路执法的问题，而且可对每辆车排污量进行跟踪，控污效果会比遥测好得多。 　　&ldquo 由于数据准确性差等问题，遥感检测法不能作为检测车辆尾气排放是否超标的计量仲裁执法工具。&rdquo 韩应健说，遥感检测与检测站检测，是相互配合的关系，而非替代关系。 　　颜梓清对本报记者说：&ldquo 我国大气污染防治历时多年，投资巨大，但收效甚微。不能不反思治理手段和方法存在的问题。决策部门如果从大气污染防控防治的效果出发，选择的技术措施就不会一错再错。&rdquo 　　&ldquo 遥感检测数据有效性差，只能作为尾气检测的辅助手段。&rdquo 北京理工大学机械与车辆学院教授刘昭度建议，相关领域的专家近期共同起草了一份《我国大气污染防治措施的问题与建议》的报告，并尽快呈交给发改委、环保部等部委。

p 　　我国汽车尾气遥感检测自2000年左右开始，设备生产企业目前生产有固定式遥测设备和移动式遥测车辆。固定式遥测设备分为水平式固定尾气遥感检测设备和垂直式固定尾气遥感检测设备。 /p p 　　截至2016 年底，全国约有70 余个城市应用尾气遥感监测设备开展道路车辆尾气检测 全国已建设机动车遥感监测设备400余台(套)，其中固定式遥感监测设备150 余台(套)，移动式遥感监测设备250 余台(套)。京津冀地区已建设机动车遥感监测设备共计82 台(套)，其中北京市固定式遥感监测设备10 台(套)，移动式遥感监测设备22 台(套) 天津市固定式遥感监测设备18 台(套)，移动式遥感监测设备19 台(套) 河北省固定式遥感监测设备2 台(套)，移动式遥感监测设备11 台(套)。 /p p 　　市场的发展主要得益于法规的不断推进，目前我国多项法规都对汽车尾气遥感检测进行了规定。 /p p 　　最新发布的《大气污染防治法》第五十三条明确：“县级以上地方人民政府环境保护主管部门可以在机动车集中停放地、维修地对在用机动车的大气污染物排放状况进行监督抽测 在不影响正常通行的情况下，可以通过遥感监测等技术手段对在道路上行驶的机动车的大气污染物排放状况进行监督抽测，公安机关交通管理部门予以配合。” /p p 　　国务院印发的《“十三五”生态环境保护规划》(国发(2016)65号)提出加快区域内机动车排污监控平台建设，重点治理重型柴油车和高排放车辆。 /p p 　　发展改革委、环境保护部、科技部等十二部委联合发布文件的《加强“车、油、路”统筹，加快推进机动车污染综合防治方案》(发改环资[2014]2368号)明确要求：“2015年起，京津冀、长三角、珠三角等区域的地级及以上城市推行遥感检测法，将排放不达标车辆信息通过政府公共信息平台提供查询服务。” /p p 　　环境保护部、公安部、国家认监委《关于进一步规范排放检验 加强机动车环境监督管理工作的通知》提出公安交管部门在不影响正常通行的情况下，要支持配合环保部门采取遥感监测等技术手段对在道路上行驶的机动车进行监督抽测。 /p p 　　要想仪器能规范使用，得到可对比的有效数据，检测标准是必不可少的。 /p p 　　目前，工信部发布了行业标准《机动车尾气遥测设备 通用技术要求》(JB/T 11996-2014)，北京市、天津市、广东省、安徽省、山东省、江苏省、辽宁省、河北省、陕西省发布了遥感检测地方标准并实施。但是从全国性或者行业性的设备和检测标准还处于缺失状态，日前环保部发布了汽车污染物排放限值及测量方法(遥感检测法)(征求意见稿)，以期弥补这一空白。 /p p 　　标准规定了利用遥感检测法实时检测汽车排气污染物排放限值、测量方法、仪器安装和结果判定原则。 /p p 　　标准适用于固定式遥感检测和移动式遥感检测。 /p p 　　标准适用于GB/T 15089 规定的M类和N类的装用点燃式发动机汽车(包括燃用汽油、气体燃料、两用燃料及双燃料车辆)以及装用压燃式发动机汽车。 /p p 　　标准所称汽车包括 GB7258 规定的低速汽车。 /p p 　　据了解，遥感检测技术起源于美国。1988年美国丹佛大学应用非扩散红外线检测技术(NDIR)开发了能同时检测CO2、CO、HC 的设备 之后于20　　世纪90年代应用非扩散紫外线检测技术(NDUV)开发了能检测NOx 的设备 2001 年美国丹佛大学和沙漠研究所分别应用透射光不透明度技术和紫外线反射光探测技术(LIDAR)开发了能检测排气烟度的设备。 /p p 　　1995 年新西兰首先启用用于路面检测在用汽车排放的遥感检测系统，目前已在美国、加拿大、墨西哥、日本、新加坡、澳大利亚、英国、中国、中国台湾和香港等十几个国家和地区得到了推广和应用。 /p p 　　 strong 目前，遥感检测技术主要应用于以下几方面： /strong /p p 　　(1)审计检查：利用遥感检测技术可以经济地审查目前采取的汽车污染物排放控制措施和政策的效果，例如核查当前采用的检查维修计划(I/M 制度)是否有效，检查 I/M 制度以外的车辆(过境车和未登记车)是否是空气污染主要来源之一，确定环境空气质量的变化与汽车排气排放的相关关系。 /p p 　　(2)筛选高排放车辆：实验表明当汽车工况已知，遥感检测可用于判断高排放车。高排放车一般只占车辆总数的10%，排放的污染物却占到全部车辆排放污染物的80%。筛选高排放车并加以治理或淘汰，是防治机动车污染，改善空气质量的有效措施之一。 /p p 　　(3)筛选清洁车辆：筛选清洁车辆用于鼓励人们选用低排放车辆，并经常保养检修车辆，使汽车保持在良好的工作状况下。清洁车辆的车主可以主动驾车至有排气遥感检测的地方，检测通过后可免除进行例行的年检。 /p p 　　(4)入境检查：排气自动遥感检测设备可安置在城市道路入口处收费站，通过检测禁止高污染车辆进入城市。 /p p 　　(5)检查汽车的环保装置：遥感检测设备中具有检查汽车是否安装并使用环保装置的功能。 /p p 　　 strong 遥感检测技术优点主要包括： /strong /p p 　　(1)检测效率高。检测速度快，1 小时可检测上千辆车，省时省力。 /p p 　　(2)能反映车辆的实际排放状况。可以在汽车正常行驶过程中完成检测，检测时汽车发动机的运行工况更具代表性，比传统的接触式测量方法能够更好的反映汽车排气排放的实际情况。 /p p 　　(3)避免人为造假。录入的数据信息被记录在电脑程序里，只有被授权者才能打开，数据不容易被更改 可在驾驶员不知晓的情况下完成检测，避免个别驾驶员采取某些人为手段影响检测结果。 /p p 　　(4)可实时监控。环保定期检测仅能保证检测时尾气排放达标，而遥感检测可起到实时监控的目的。 /p p 　　(5)对道路交通影响小。遥感检测设备安置在单行道两侧，不会妨碍道路交通。 /p p 　　 strong 遥感检测技术缺点主要包括： /strong /p p 　　(1)测量环境要求高。遥感检测是基于光吸收原理完成尾气排放测试，其使用气候、环境等的限制。如雨雪天、雾天、扬尘、环境温度、适度、气压、风速等对检测数据有影响。 /p p 　　(2)对测试工况有一定要求。车辆通过测量点的实际工况是影响遥测值的重要因素，因此标准中通常会使用VSP 限定实际工况范围。 /p p 　　(3)单车重复性差。受冷启动、工况、环境温度等因素影响，其排放测试结果差异大。 /p p 　　(4)不能测量蒸发排放HC。 /p p 　　(5)存在无效数据。包括被测车辆牌照识别不准确、VSP不在稳定的范围内、环境条件超出设备适用范围等。 /p p 　　附件： a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201703/ueattachment/1173e987-1232-4ab7-afdc-a61d7726ee4e.pdf" 汽车污染物排放限值及测量方法（遥感检测法）（征求意见稿）.pdf /a br/ /p

8月20至22日，第22届中国遥感大会在江苏省常州市举行。会上，中国科学院合肥物质院安光所4项研究成果(含合作)获高分专项卫星应用优秀成果奖，合肥物质院《大气与环境光学学报》执行副主编胡长进获中国遥感学会优秀期刊编委/主编，该期刊推荐的孙晓兵研究员获遥感期刊联盟2023年度优秀审稿专家。安光所学术所长刘文清院士应邀参加大会并做主旨报告。中国科大与合肥物质院安光所、安徽大学合作完成的“国产超光谱卫星痕量气体遥感技术”获特等奖，合肥物质院安光所牵头完成的“超光谱温室气体载荷数据处理及反演技术”“GF-7卫星两线阵相机大气校正产品”获得二等奖，“高光谱观测卫星大气痕量气体差分吸收光谱仪大气污染遥感应用案例”获得三等奖。 　　大气环境超光谱卫星遥感是全面掌握痕量气体时空变化特征、支撑我国“减污降碳”战略必不可少的观测技术。“国产超光谱卫星痕量气体遥感技术”项目团队围绕“痕量气体时空分布表征”关键科学问题和自主可控的国家需求，研发了从超光谱卫星发射前实验室定标、发射后在轨超光谱定标以及多组分痕量气体反演的完整遥感算法，为国产卫星在太空环境下的盲道长期稳定观测奠定了基础。基于我国首个紫外-可见超光谱卫星载荷EMI，实现了二氧化氮(NO 2)、二氧化硫(SO 2)甲醛(HCHO)等痕量气体的高精度反演，创新性与准确性得到国内外同行广泛认可。在我国生态环境部卫星环境应用中心完成系统部署和整体应用，受邀成为生态环境部卫星中心的官方产品，支持中国环境监测总站、国家大气污染防治攻关联合中心等20余个政府部门开展我国“降碳减污”实际工作。 　　作为高分专项中唯一一颗高光谱观测卫星，高分五号卫星上搭载了国际上首台基于空间外差光谱技术(SHS)体制的温室气体监测载荷GMI。“超光谱温室气体载荷数据处理及反演技术”研究团队在GMI数据误差校正、全过程光谱与辐射定标、温室气体反演算法等方面开展技术攻关，获取了温室气体柱浓度结果，为全球碳源汇分析提供了科学数据支撑。项目团队研发了目前温室气体监测载荷最全面的全过程定标算法，实现光谱定标精度优于载荷光谱分辨率2个量级；提出了外差调制干涉数据处理流程及质量评估方法，在环保、气象等用户单位得到了业务化应用；构建了复杂大气及地表条件下的温室气体反演模型，CO 2和CH 4反演精度达到了国际先进水平。研究成果获安徽省科技进步一等奖、广西省科技进步三等奖等奖项，入选2021年度中国遥感领域十大事件。 　　“GF-7卫星两线阵相机大气校正产品”项目团队从经典大气辐射传输方程出发构建数学模型，模拟地物辐射信号在大气中的传输过程，修正大气影响，校正大气导致的相机在轨成像质量的退化，获取地物真实反射率等数据产品。该方法的显著优点是校正过程完全基于实际的物理过程，大气校正后获得的反射率产品是高阶地球物理产品的基础，提升遥感影像地物识别、分类精度，对土地利用和土地覆盖变化监测和水色遥感等方面都具有重要应用前景。 　　“高光谱观测卫星大气痕量气体差分吸收光谱仪大气污染遥感应用案例”详细介绍了上海国际进口博览会、北京冬奥会等空气质量保障工作以及汤加火山爆发产生的SO 2全球传输过程监测等三个应用案例。大气污染遥感应用过程中，解决了反演波段优化选择、条带效应校正、大气质量因子准确计算等关键问题，获得了高精度的污染气体产品，为污染溯源、大气污染监管、气候变化应对等研究提供科学数据。 　　第22届中国遥感大会由中国遥感委员会组织，国家航天局对地观测与数据中心、中国遥感应用协会、中国科学院空天信息创新研究院、江苏省国防科学技术工业办公室、常州市人民政府联合主办。本届大会以“全球变化与区域响应”为主题，分为高分专项应用交流、遥感探测技术、空天信息产业发展 等18个技术交流论坛，并开展了学术成果展览展示等活动。

在纪录片《我在故宫修文物》中，科研人员使用一种名为高光谱的遥感技术，通过扫描古字画提取墨迹、识别颜料。高光谱遥感属于无损、非接触式的检测，文物古迹大多年代久远，有不可复原性，很难承受接触式测量带来的损伤和破坏，在这一点上，高光谱遥感和文物古迹保护不谋而合。将高光谱遥感和文物古迹保护有机的结合起来，是现代科学技术发展的趋势，也是考古界的需求和呼声。1、高光谱遥感在乐山大佛保护上的应用很多的文物古迹都历经千百年时间，其表面或者内部都多少有一些损伤、风化或者腐蚀。这些文物又往往具有很高的历史价值，不能够随意进行接触式检测和调研，这对文物受损程度的评判带来了巨大的问题。乐山大佛已经有了上千年的历史，大佛表面受到的磨损情况十分严重。根据相关专家的推算，现在看到的大佛，已经比最初的大佛“清瘦”了许多，也就是说，乐山大佛表面受到的风化和腐蚀情况十分严重。而大佛表面受损的情况，如果采用接触式的方法，一方面难度极大，效果不会很理想；另一方面，会对大佛表面产生伤害，进一步加强其表面的风蚀等。高光谱遥感则可以很好的解决这个问题，高光谱遥感是一种非接触式检测方法，既降低了检测成本，又保护了文物古迹，是一种较为可靠的方法。不同的物质对于高光谱遥感图像的不同波段有着不同的反应，这是基于高光谱遥感的特性。通过这些特性可以获得文物的一些内部信息，这些信息是很难通过文物表面检测而获得的。实际应用中，只要找到对大佛中的隐含信息较为敏感的波段，使用这些波段对其进行深入的研究，就可以获取一些普通方式无法获取的特征，从而可以恢复出一些已经消失的信息。此种技术已经在实际中有过采用的先例，例如，英国《星期日泰晤士报》于2006年5月28日首次向公众披露，塞拉奇尼借助多光谱成像技术成功地发现了达芬奇的《三博士来朝》这幅世界名画背后的血腥的场面。因此，如果把高光谱遥感应用在乐山大佛的保护上，将会卓有成效。一方面，可以通过高光谱遥感的信息，了解大佛本身的受损情况，并针对这些问题做出更好的保护措施，避免大佛受到进一步的伤害；另一方面，可以从大佛身上获得更多信息，预测大佛表面一些可能发生的问题，例如何处已经出现裂隙，何处已经出现凹陷，通过这些方面，可以防患于未然，在真正发生不可挽回损失之前就发现这些问题。2、高光谱遥感在文物断代上的应用根据遥感学知识，即便是同一类型的文物，由于其年代不同，其原材料、加工工艺等方面都是大相径庭的，这些因素反应到成份上就造成了其光谱特征的不同。如果采用高光谱遥感对文物进行处理，就可以很容易的发现文物所含成分特征，进而可以推断出文物大致的年限。但是，使用高光谱遥感对文物进行断代，需要通过测试大量相应的同类型材料样品，进而获得大量的数据，并通过这些数据建立一个丰富的光谱指纹数据库。通过数据库，就有了对比的准则，从而可以准确确定文物的年代。因此，如何建立一个数据量足够大的数据库，如何使得数据库的数据尽可能的涵盖各个方面，如何维护这个数据库，这些都是高光谱遥感在文物断代方面的一个现实问题。乐山作为世界闻名的文化遗产丰富地区，拥有着大量的文物储备。但是，专家对相当一部分文物的年代仍然存在着争议。对这些年限尚不明确的文物进行断代时就可以考虑使用高光谱遥感，相较于传统的断代方式，高光谱遥感方法可以更好的保护文物，避免断代时给文物带来的二次伤害，并且，在测量精度方面也有一定的保障。更多的去采用高光谱遥感断代方法，加快建设更完善的光谱指纹数据库，从长远角度来看，是非常有现实意义的。3、高光谱遥感数字博物馆在现代社会中，数字化已是大势所趋，在文物古迹方面也是如此。目前，已经出现了很多的数字博物馆。这些常见的数字博物馆，往往所涉及的都是可见光波段的图像，虽然已经具有很好的效果和实用价值，但相较于高光谱遥感，还有很多可以进一步研究的地方。普通的基于可见光的数字立体图像仅仅是对文物的空间信息进行了记录和再现，缺乏对文物的进一步信息的全方位立体的保存和重现，这使得在对文物做深入研究时有很大的局限性。而高光谱遥感可以获得更多的信息，除了三维信息、颜色信息之外，还有光谱信息。光谱信息是一个很广泛的事物，通过光谱信息，我们可以了解许多隐含的信息，例如文物的材质组成、历史变化、三维结构和外观形态等。埃及考古学家通过高光谱遥感技术，对已经淹没海底的古亚历山大港进行了数字重现，获得了极好的效果，古亚历山大港已经淹没海底，接触式的测量和评估是不现实的，高光谱遥感则为科学家们提供了很好的评估手段，让沉睡海底千年的古城重新展现在人们眼前。4、总结高光谱遥感技术可以了解文物古迹的受损情况、年代推算；还可以对文物进行完好度评估，以及推算出受损文物的原貌等等。高光谱遥感技术在文物保护领域大有可为。

近期，中科院合肥研究院安光所光学遥感研究中心遥感信息表征技术科研团队徐玲玲博士生和崔文煜副研究员，利用高分多模卫星同步大气校正仪SMAC获取大气参数，实现了多光谱遥感影像的同步大气校正。相关研究工作发表在国际知名遥感期刊Remote Sensing上。 　　鉴于大气状态具有高时空变化特性，基于辐射传输原理去除遥感影像的大气辐射作用影响，往往受到难以有效获取与图像时空匹配大气参数的条件限制。安光所团队利用与主载荷相机同平台搭载的大气探测装置(SMAC：Synchronization Monitoring Atmospheric Corrector)，获取了与卫星影像时空同步的大气参数，并在此基础上，提出并进行了同步大气校正。他们利用SMAC数据实现对高分多模卫星多光谱遥感影像的大气辐射校正和邻近效应去除，从而还原地表本征反射率分布，输出零视距反射率图像。 　　科研人员通过开展星地同步测量实验，对校正效果和精度进行了验证和评估。实验在对敦煌、嵩山和包头3个辐射定标场不同大气条件下的多幅多光谱影像进行大气同步校正，对比分析了校正前后的图像质量，并将校正后图像中的典型地物反射率与地面实测值进行了对比验证。结果表明，同步大气校正后的图像质量显著提升(图1)，地物多波段反射率信息得到了准确恢复(图2)。该方法可更好地支撑高分多模卫星数据的定量化应用。 　　本研究工作得到高分辨率对地观测系统重大专项科研项目、航天科技创新应用研究项目和国家自然科学基金项目的资助与支持。

随着遥感技术的不断发展， 对地球诸多水环境要素进行动态监测成为现实。我国环境遥感应用领域的发展经历了从单纯的环境监测发展到了环境区划、环境影响评价和预测研究等。遥感水环境监测从一次性监测发展到了连续动态监测，从个别指标的定性研究扩展到了多目标、多层次的模型研究和定量分析，从单一卫星数据源的应用发展到了多数据源、多时相、多分辨率遥感数据的应用。遥感在水环境监测中发挥着越来越大的作用。 　　城市水污染监测 　　应用遥感手段，可以快速监测出水体污染源的类型、位置分布以及水体污染的分布范围等。下图是利用 SPOT5 卫星影像得到的某城市污水企业所排放的工业废水情况。 图 1 城市水环境污染监测 　　如图1所示， 从图片中可以清晰的监测出排污管道的精确位置， 同时，可监测出河水表面积累的厚厚的油污和浮游物体。 　　湖泊水污染监测 　　利用遥感技术能迅速、同步地监测大范围水环境质量状况及其动态变化。 水环境的遥感监测是基于污水的光谱效应。遥感在水污染监测中的应用发展很快，现在已可测出水体的叶绿素、泥沙含量、水温、水色等信息，还可对环境污染事故进行遥感跟踪调查、预报事故发生点、污染面积、扩散程度及方向，估算污染造成的损失并提出相应的对策。 　　本方案基于 TM 影像，应用 GIS 平台，提取某区域湖泊信息，利用空间建模工具计算出温度植被指数 TNDVI，研究湖泊水域内部水污染空间分布规律。 图 2 研究区湖泊污染监测 　　利用计算机自动分类与人机交互式解译方式获取土地利用数据，进而提取湖泊水体信息。 图 3 研究区土地利用信息 　　本方案主要监测水体富营养化情况， 考虑到水体温度和叶绿素对水体富营养化的影响，对计算温度植被指数(TNDVI)再分类提取。 　　温度植被指数(TNDVI)可利用空间建模获取，计算函数为： 　　TNDVI=Sqrt[(Band4-Band3/Band4+Band3)+0.5] 　　TNDVI 计算后，根据经验和野外验证(实测数据)对 TNDVI 指数分为四级指标，即： 　　0.41&le TNDVI 图 4 水污染空间分布图 　　基于水污染空间分布图，可定性与定量评价水污染程度、污染面积及主要分布区域。 　　海洋环境监测 　　通过对遥感信息的分析、仿真和模拟， 可以获得影响海洋理化和生物过程， 如海冰运动、海流循环模式、海表面等温线分布、叶绿素浓度等相关参数。在现代海洋渔业中， 遥感已成为渔情分析和预报的重要技术手段之一。在海洋污染监测方面，卫星遥感可实现对海洋大范围、全天候的污染监测，有很高的实用价值。 　　利用海洋遥感产品制作中国近海等温线分布，分布如下。 图 5 海洋等温线分布

中国科学院空天信息创新研究院(中科院空天院)2月23日向媒体发布消息说，该院遥感卫星应用国家工程研究中心石玉胜研究团队在燃煤电厂二氧化碳排放的遥感反演估算研究方面取得进展，他们的研究扩充了重要点源碳排放实时监测的技术手段，有助于国家和地区制定有针对性的碳减排政策。该研究团队介绍说，二氧化碳作为最重要的温室气体之一，主要来自化石燃料燃烧，中国燃煤电厂二氧化碳排放量约占全国二氧化碳总排放量的50%，但现有的燃煤电厂温室气体排放清单由于统计数据更新滞后和排放因子不准确的问题已无法代表电厂真实排放量。随着遥感技术的发展，地面上的气体排放信息可以由空间的传感器通过电磁波辐射感知，利用大气模型对卫星识别排放信息进行反演，为估算电厂二氧化碳排放量提供了一种新的方法。这种方法基于实测卫星数据，较少受到人为因素影响且时间分辨率较高，可为不同地区的估算提供统一的标准。因此，开展卫星遥感监测与反演，准确估算中国燃煤电厂二氧化碳排放量，不仅是电力行业开展碳减排的前提条件，还可以提供独立客观的碳排放监测数据，助力中国碳盘点以及评估重点行业碳减排效力。中科院空天院团队在二氧化碳排放领域开展卫星遥感监测反演研究的相关成果论文，近日在环境科学与生态学专业期刊《清洁生产》在线发表。该研究估计的具体排放值还可用于优化排放清单，监测识别偷排漏排问题，为大气化学模型提供更准确的输入数据。论文第一作者、中科院空天院硕士研究生郭文月称，研究团队结合多源碳卫星遥感数据(“轨道碳观测者”2号、3号卫星)和优化后的高斯羽流模型，开展长时间序列燃煤电厂二氧化碳排放量自上而下的遥感反演工作，在针对不同装机容量电厂(超大型(≥5000兆瓦)、特大型(4000-5000兆瓦)、大型(≥3000兆瓦)开展二氧化碳排放卫星识别的基础上，结合高斯羽流模型反演中国区域燃煤电厂的最新二氧化碳排放量数值，并优化模型大气背景值确定子模块，有效提高模型拟合相关系数，从而提高反演结果的精度。研究结果显示，风速是影响碳卫星数据观测二氧化碳柱浓度大小的主要影响因素：当风速增加到10米/秒附近时，本研究中所有电厂的大气二氧化碳柱平均干空气混合比增强量均小于1百万分率，意味着卫星碳排放反演精度将受到限制。该研究估算的二氧化碳排放数值范围从超大型电厂的63千吨/天到大型电厂的37千吨/天，经过验证，与大多数燃煤电厂自下而上的排放清单数值一致性较高。不过，部分电厂由于年限过长、机组更新换代、燃煤类型等原因，其排放清单与研究结果显示出差异。为应对气候变化对人类可持续发展的威胁，联合国可持续发展目标设立“采取紧急行动应对气候变化及其影响”(SDG-13)专项，中国也积极响应气候行动，实施“双碳”(碳达峰、碳中和)国家战略。论文通讯作者、中科院空天院副研究员石玉胜表示，他们团队本次研究进展，将有望为助力推进中国“双碳”战略、实现联合国SDG-13目标等，提供新的思路方案和科技支撑服务。(完)

2016年8月10日-12日，第二十届中国遥感大会在深圳会展中心成功举办，中国遥感大会是大型全国性遥感会议，每两年举办一次，会议涵盖遥感及相关领域，已经成为我国在遥感科技领域最具权威的综合性学术活动。大会由中国遥感委员会主办，中国遥感应用协会、深圳市人民政府特别支持，中科遥感科技集团有限公司、中科遥感（深圳）卫星应用创新研究院、深圳大学、北京大学深圳研究生院承办，国际光学工程学会（SPIE）、亚洲遥感协会（AARS）、国际数字地球学会（ISDE）国际协办，中国遥感委员会各成员单位共同协办，北京理加联合科技有限公司应邀参加了此次会议。 在会上，理加联合展出了美国ASD地物光谱仪产品家族和美国Resonon高光谱成像仪Pika L，不少专家学者纷纷来理加联合展台参观、咨询。1. 美国ASD地物光谱仪产品家族：美国ASD便携式地物光谱仪FieldSpec4： 波长范围350~2500nm，光谱分辨率可达6nm，应用其发表的文献已经超过万篇，是遥感及相关领域最权威的测量设备和工作标准。美国ASD手持式地物光谱仪HandHeld2：波长范围325~1075nm，采用超便携设计，提供非破坏性和非接触性的快速准确测量，非常适用于一类及二类水体遥感研究。美国ASD手持式全波段地物光谱仪QualitySpec Trek：波长范围350~2500nm，速度更快，数据更精确，操作更简单，可以用中文进行操作。2. 美国Resonon高光谱成像仪Pika L：重量轻至0.6Kg，操作简便，低杂散光，低失真，高信噪比，图像项质量极佳，是无人机载高光谱成像的理想选择。 同时，理加联合市场总监朱湘宁先生为与会专家学者讲解了“地物反射光谱测量新方法”，传统的野外工作往往局限于天气，很多时候要等待很多天才会等到好的天气，为了解决这个现实问题，ASD推出了双光束光谱同步测量系统，系统由2台FieldSpec地物光谱仪，1套Dual同步测量软件组成，实现了参考白板和目标物数据在完全一样的光照条件下同步测量和收集，改变了测量工作方式，提供更为准确便捷的测量方法，极大地促进了科学家们的工作效率，在野外条件下能够得到最佳测量效果，其效果胜于在实验室里采用积分球，赢得了与会专家学者的一致青睐。关于理加联合 北京理加联合科技有限公司（以下简称：理加联合）成立于2005年，是一家专业的生态环境仪器供应商和技术服务商，主要产品涵盖稳定性同位素测定、痕量气体测量、地物光谱测量、水化学分析、野外便携和长期监测分析仪器。 理加联合先后为国内的权威研究机构、著名大学和政府监测部门提供了大量国际领先水平的仪器。公司先后获得了多项“211”工程，“985”工程，水利部“948”项目、农业部“学科群”项目、中国生态系统研究网络(CERN)、中国森林生态系统定位研究网络 (CFERN)的大额订单。这既是用户对我们的支持和厚爱，也是对我们的服务能力和水平给予的认可和肯定。主要代理产品美国LGR公司激光痕量气体和稳定同位素分析仪美国ASD公司地物光谱仪意大利AMS集团全自动化学分析仪和流动分析仪美国CSI公司闭路涡度相关和大气廓线测量系统美国Resonon公司高光谱成像光谱仪美国ThermoFisher Scientific公司气体分析及颗粒物监测产品系列美国Agilent公司傅里叶红外光谱仪

在不久前举行的第十四届中国国际航空航天博览会上，在太空中进行在轨测试的陆地生态系统碳监测卫星（以下简称“碳星”），以模型形式与公众见面。由中国航天科技集团五院（以下简称五院）遥感卫星总体部抓总研制的“碳星”，是世界首颗森林碳汇主被动联合观测遥感卫星，它将使我国碳汇监测进入天基遥感时代。“党的二十大报告提出，到2035年广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美丽中国目标基本实现。”五院遥感卫星总体部卫星总设计师曹海翊对科技日报记者说，“我们的‘碳星’，就是森林碳汇监测的一把好手，通过监测森林的固碳能力，来监测我国‘碳达峰、碳中和’目标的完成情况，服务美丽中国目标的实现。”为了将碳汇监测系统搬上太空，五院研制团队历经10年攻关，实现多项创新。紧扣时代脉搏造“碳星”2012年11月，党的十八大报告提出“努力建设美丽中国”。曹海翊陷入了思考：“如果我们能研制一颗观测绿水青山的卫星，那也是为建设美丽中国作贡献了。”正巧那一年五院拿到“星载激光雷达总体技术”课题。激光雷达是卫星用来测量与地面物体距离的重要手段之一，项目团队决定攻克激光雷达测量森林高度难题，为中国研制首颗林业遥感卫星。为了做足功课，曹海翊带着项目团队赴国家林业和草原局、中国林业科学院、东北林业大学等单位学习研究林业知识。一番“求学”下来，她发现，林业遥感的需求不仅仅是给大树量身高那么简单。当时，碳汇概念已经流行，这是衡量森林固碳能力的重要指标。我国碳汇监测需要森林调查员跋山涉水，深入山林中实地进行树高和树木胸径测量，耗时耗力不说，还受到各种环境限制。曹海翊认为，可以用天基遥感手段解决这个问题。经过近两年深入研究，研制团队提出“激光器+相机”的主被动联合观测方案雏形，计划将光学遥感卫星的影像特长与激光雷达测高技术相结合，帮助我国林业部门实现碳汇监测跨越升级。2015年，“美丽中国建设”被纳入我国“十三五”规划。同年，“碳星”正式启动研制。“这颗卫星的研制是紧扣着时代脉搏跳动的。”五院遥感卫星总体部卫星总指挥王祥说。用匠心打造精品对星载激光雷达，研制团队有一定技术经验。在曹海翊作为总设计师、当时正在研制的资源三号02星和高分七号卫星上，均搭载了激光测高仪载荷。但“碳星”多波束激光雷达的配置指标面临着更高要求。五院“碳星”总体主任设计师黄缙举例说：“激光脉冲的发射频次，在其他卫星上是每秒钟打几个点。而森林树高参差不齐，测点密度越高，测量数据就越全面精确。”研制团队通过计算不同测点密度下的数据反演精度，经过近半年仿真分析，确定了5波束40赫兹重频的激光雷达方案。也就是说，“碳星”的激光雷达载荷共有5个测距激光器，每个激光器的发射频次达每秒40次，共具备每秒发射测量激光200次的能力。“这相当于把我国星载激光雷达的指标提升了一代。”黄缙说。如何让相机在碳汇监测中最大化发挥作用，也是新问题。“如果用传统卫星遥感方式去俯视，只能看到一棵树的面积。而如果沿着卫星运行轨迹从不同角度观测，则可以看出这棵树的体积、冠幅的几何形态，并探测它的反射特性，推算其茂密程度。”曹海翊说。因此，研制团队将相机方案定为“多角度、多光谱”遥感相机，并通过近一年的成像仿真实验，确定了0°、±19°、±41°共5个角度，能够使大气对于观测图像质量的影响最小化，同时满足现阶段林业遥感观测需求。此后，研制团队又从总体设计上提出新增超光谱探测仪和多角度偏振成像仪，用于探测叶绿素荧光和大气气溶胶。曹海翊介绍说，“碳星”集多种载荷于一身，在同一时刻、同一位置开展观测，数据相互的耦合度更好，观测结果更真实准确，这样的效果是多颗单一载荷卫星难以比拟的。从“纸上开花”到“落地生根”2017年，“碳星”的研制终于从“纸上开花”到“落地生根”——卫星正式批复立项。进入工程化研制阶段的“碳星”，面临的首要问题却是“减肥”。4种载荷虽然让它拥有强大的功能，但也使它“超重”了100公斤，超出了火箭运载能力。卫星上每个零件都有用，怎么减？研制团队用了“狠招”。黄缙说，当时大家把载荷全部拆散，变成零部件逐一称重，列出长长的清单，然后跟同类零件对比，看更换零件或采用轻量化材料能减轻多少。在结构方面，研制团队对卫星布局进行了调整优化，一些附属结构能共用就共用、能省掉就省掉。终于，他们在确保应用效果的前提下，帮助“碳星”顺利通过“体重关”，甚至在发射时，火箭还能顺便搭载2颗小卫星。复杂的载荷也给卫星热控设计带来了麻烦。“碳星”的多波束激光雷达是目前功耗最大的星载激光器组合体，最大功率达1600多瓦，但需要维持在20℃左右的工作环境，常规散热方式无法满足。同时，“碳星”围绕地球南北两极运行，约90分钟飞一圈，其中有60分钟在“阳照区”、30分钟在“阴影区”，这使其表面在一个半小时内最大温差达到±90℃。而在它内部，载荷要发挥最佳性能，温度变化需控制在0.5℃以内。既要给“碳星”“穿棉袄”，又要为它“装空调”，研制团队为此煞费苦心。通过一系列创新设计，他们终于攻克了这些难题。如果说，此前我国遥感卫星是“看”地面、描述地面，“碳星”则实现了更深刻地描述物体物理属性。“这是遥感卫星从几何特性定量化探测向辐射特性定量化探测的跨越。”谈起“碳星”的意义，曹海翊自豪地说，“它不仅能服务于美丽中国建设，还将为我国在‘双碳’战略中获得更多话语权提供支撑！”

近日，中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程研究中心石玉胜研究团队在燃煤电厂二氧化碳(CO2)排放的遥感反演估算研究方面取得进展。2月22日，相关研究成果以《基于轨道碳观测者2号和3号卫星观测和高斯羽流模型反演燃煤电厂二氧化碳排放》(CO2 emissions retrieval from coal-fired power plants based on OCO-2/3 satellite observations and a Gaussian plume model)为题，在线发表在《清洁生产》(Journal of Cleaner Production)上。 　　为应对气候变化对人类可持续发展的威胁，联合国可持续发展目标13(SDG 13)设立为“采取紧急行动应对气候变化及其影响”，中国积极响应气候行动，实施“双碳”国家战略。二氧化碳作为最重要的温室气体之一，主要来自化石燃料燃烧。中国燃煤电厂二氧化碳排放量约占全国二氧化碳总排放量的50%。然而，现有的燃煤电厂温室气体排放清单由于统计数据更新滞后和排放因子不准确，已无法代表电厂真实排放量。 　　随着遥感技术的发展，地面上的气体排放信息可以由空间的传感器通过电磁波辐射感知，利用大气模型对卫星识别排放信息进行反演，为估算电厂二氧化碳排放量提供了新方法。该方法基于实测卫星数据，较少受到人为因素影响且时间分辨率较高，为不同地区的估算提供了统一标准。因此，开展卫星遥感监测与反演，准确估算中国燃煤电厂二氧化碳排放量，不仅是电力行业开展碳减排的前提条件，而且可以提供独立客观的碳排放监测数据，助力中国碳盘点以及评估重点行业碳减排效力。 　　该研究团队结合多源碳卫星遥感数据(轨道碳观测者2号和3号)和优化后的高斯羽流模型开展长时间序列燃煤电厂二氧化碳排放量自上而下的遥感反演工作，在针对不同装机容量电厂【超大型(≥5000 兆瓦)、特大型(4000-5000兆瓦)、大型(≥3000兆瓦)】开展二氧化碳排放卫星识别的基础上，结合高斯羽流模型反演中国区域燃煤电厂的最新二氧化碳排放量数值，并优化模型大气背景值确定子模块，有效提高模型拟合相关系数，从而提高反演结果的精度。 　　结果显示，风速是影响碳卫星数据观测二氧化碳柱浓度大小的主要影响因素。当风速增加到10米/秒附近时，本研究中所有电厂的大气二氧化碳柱平均干空气混合比(XCO2)增强量均小于1百万分率(ppm)，意味着卫星碳排放反演精度将受到限制。研究估算的二氧化碳排放数值范围从超大型电厂(中国托克托)的63千吨/天到大型电厂(中国上都)的37千吨/天，经过验证，与大多数燃煤电厂自下而上的排放清单数值一致性较高，但部分电厂排放清单由于年限过长、机组更新换代、燃煤类型等原因与本研究显示出差异。该研究扩充了重要点源碳排放实时监测的技术手段，有助于国家和地区制定有针对性的碳减排政策。此外，预估的具体排放值可用于优化排放清单，监测识别偷排漏排问题，为大气化学模型提供更准确的输入数据。 　　研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中科院等的支持。