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吴一戎院士出席第五届高分辨率对地观测年会并作特邀报告

时间:2018-10-19  来源: 文本大小:【 |  | 】  【打印

    

  2018101718日第五届高分辨率对地观测学术年会在西安召开。中科院澳门网上百家乐研究院院长吴一戎院士出席年会,并作了题为《高分共性产品与高分应用特邀报告 

  指出,高分辨率共性产品生成与服务是降低高分应用门槛的关键,提升高分系统应用效益的重要方法。而共性产品的真实性检验是评价遥感应用质量的重要手段,因此共性产品及其真实性检验是推动高分应用和应用成效的关键。报告介绍了高分辨率对地观测数据共性产品的定义、共性产品种类和指标内容;研究分析了高分辨率对地观测数据共性产品与高分辨率对地观测数据应用的关系,应用方法和应用技术;深入分析了若干种高分共性产品的反演处理方法和反演精度, 最后给出了几种典型的高分应用案例。 

  

  

 

    

    

  以下为摘编自该特邀报告的内容,敬请查看。 

  要点: 

  1.共性产品是当前提升高分定量化应用水平和降低应用门槛的关键 

  2.共性产品的误差是整个系统误差的累积 

  3.共性产品的精度没有最高,只有更高   

  在高分辨率对地观测系统重大专项的推动下,我国已建立起基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率先进观测系统,并与其他中、低分辨率观测系统形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统。高分载荷具备了覆盖可见光、红外、多光谱、高光谱、微波、激光等观测手段,实现高空间、高光谱、高时间分辨率的高精度能力。  

  高分卫星和遥感载荷的不断成功研制和发射,使我们拥有了前所未有的海量遥感数据,如何用好这些高质量的数据,无疑是当前讨论最多的话题,而定量化应用的精度也是大家集中讨论的又一个问题。实际上,定量化产品的误差是由传感器误差,标准产品的处理误差,定标及真实性检验场的误差以及最终定量化应用产品反演误差这一系列误差积累而决定的,因此高分定量化应用产品的精度提高是一个系统工程。今天我们已经进入了定量化应用倒逼卫星发展的时代,需要我们解决并持续研究提升高分数据产品精度问题。     

  尽管我国的高分成果不仅在国际上,在国内省域产业化应用上都引起了极大反响,但是在国际交流中,仍然有许多国际同行觉得我们很封闭,数据拿不到。其原因不是我们的数据政策不开放,而是没有提供定量化的数据产品。仅仅提供0-2级的标准化产品,确实不能很好地满足用户的应用需求,因此,要在国际上推广高分,就必须做好高分定量化应用产品,这是中国高分卫星走向世界的必由之路。国防科工局发布了《2018中国高分卫星应用报告(共性产品卷、标准规范卷)》,高分产品将使我国遥感应用走向工程化、产业化迈出重要一步。     

  遥感卫星是一个端-端的系统,这一系统的出口就是定量化产品,为此我们特别提出并强调共性产品这一概念。在遥感数据产品中,0-2级是标准产品,即原始影像数据产品;6-7级可以定义为专题产品,如农业旱灾监测产品、土地监测产品、公路勘察信息专题产品、灾害安全链路评估产品等等,这些数据产品能为国家政策制订提供参考依据;而3-5级即是承上启下、定量化的共性产品,其中3级产品主要是标准产品经过几何精纠正、正射校正后得到的数据应用产品;4级产品包括反映地表反射、辐射、散射特征的应用产品或用于大气校正的大气参量产品;5级产品主要有反映地球表层能量、水、植被和大气特征的数据应用产品。     

  高分共性产品定义为3-5级,超过2个行业专题产品生产所需要的输入,且可利用同步实测数据进行真实性检验的定量化遥感产品,也就是3-5级高级遥感产品中多个应用方面都需要的产品,如叶面积指数、植被指数、植被覆盖率、光合有效辐射吸收比例、反照率、归一化植被指数、蒸散等物理量产品。在此基础上针对民用,定义了从几何产品、辐射基础产品、土地覆盖产品、能量平衡产品、植被产品、水分产品到大气产品7类共45种高分共性产品。     

  高分数据经几何校正和辐射校正之后,依据可见光、光谱、微波、极化等与大气、水、陆地和目标相互作用的特性,建立起上述物理量的反演模型。经真实性检验场采集到高精度地物的物理量进行标定与检验,形成对高分数据进行处理的共性产品生产软件,为用户提出共性产品服务。为此需要搭建一个高分共性产品技术系统,并为现在这些高分产品制订出标准规范。只有持续的提供这样的共性产品,才是提升高分系统应用效率,降低高分应用门槛的关键。     

  生产高分共性产品的基础工作是对卫星载荷产生的数据、处理算法、模型,其质量、通用性和普适性都采用真实性检验的指标进行检验,这其中需要的一个支撑条件就是真实性检验场,要建立覆盖国土面积的真实性检验的场站,以此来确定共性产品质量,支撑各种应用。因此,真实性检验在共性产品质量评价中是不可或缺的重要手段,它能决定共性产品定量化程度。由于存在不同卫星相同产品一致性问题,各种地表类型条件下稳定性问题,在陆表产品复杂大气下垫面条件下的标准度问题以及卫星全寿命产品和载荷稳定性问题,都要依靠真实性检验,我们还需要建立和提升真实性检验的模式、频次、范围和自动化程度。在国家相应经费支持下,中科院空天院正在主持建设全国地面观测网站,采集在各种典型地貌、地理特征下的相应数据,而这些数据还需要与卫星观测数据同步,我们也希望将这些数据对外发布。共性产品这项工作需要全国各部门各单位遥感工作者,尤其是年轻科研人员积极参与,共同设计反演算法,不断检测和提高共性产品的精度,在此基础上,才能将共性产品成果转化成业务化生产能力。目前运用多源卫星协同共性定量遥感产品,我们已经生成了1km5天合成全球无云地表反射率、30m月度地表反射率产品以及中国东盟植被覆盖度和NPP产品等。    

  中国科学院澳门网上百家乐研究院拥有一支庞大的遥感科研团队,在遥感共性产品方面开展了长期的工作,积累了丰富的成果。未来中科院空天院将持续推进高分共性产品的研发,每年组织对共性产品质量的评测,开展相关产品的示范应用研究,为遥感应用尤其是高分应用,做出我们的贡献。也希望全国各大高校、研究机构的团队以及相关企业一起努力,共同促进高分数据产品的应用推广。     

  以上内容摘编自2018年10月17日吴一戎院士在“第五届高分辨率对地观测系统年会”所做的特邀报告