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科研动态

空天院牵头组织国家民用空间基础设施华中综合实验场联合实验

发布时间:2022-12-20

  2022年7月至11月,空天信息创新研究院(以下简称“空天院”)作为国家民用空间基础设施陆地观测卫星共性应用支撑平台项目(空基项目)牵头单位,在空基华中综合实验场-太湖平原实验基地,组织实施了“星-空-地”一体化长周期综合性实验。

  实验面向“太湖、滆湖、高邮湖、洪泽湖、南漪湖”(以下简称“五湖”)典型水体实验区和“南渡镇庆丰水稻示范区”、“六合区龙池现代农业示范园”、“新北区孟河镇水稻示范区”,选取典型水体和实验区主要作物(水稻、茶树和山芋)进行星地同步观测,地物类型具有可研究性和代表性。实验周期覆盖试验区水稻生长全阶段,测量数据种类丰富,采集了多时相的水体、几何、植被、辐射、土地覆盖分类、大气、土壤等各类参数,完成离水反射率产品、悬浮物浓度产品、叶绿素a浓度产品、正射产品、叶面积指数产品、植被指数产品、植被覆盖度产品、地表反射率产品、气溶胶光学厚度产品、地表覆盖分类产品和土壤水分产品等。此次实验充分利用“星-空-地”一体化观测手段,开展在轨卫星的性能评估以及地表参数的反演能力,实现农田生态系统各类参数的高频次监测,为进一步优化调整影像处理方案提供参考,为提升在轨卫星的数据和产品质量提供技术支持。

  实验周期内,项目组在“五湖”实验区共完成6次水体实验,采集水体光谱超1300条,水质参数超2200条,在“南渡镇庆丰水稻示范区”、“六合区龙池现代农业示范园”、“新北区孟河镇水稻示范区”分别完成3次,共9次多时相实验,采集样方超过1000个,数据条目超过3万条(原始数据量达620GB)。形成了16种共性产品检验数据集。在地面观测实验期间,项目组协调国产卫星同步开机观测,涵盖空基系列(GF B/C/D光学卫星星座、资源系列卫星、环境减灾2号A/B、ZY 1E/F高光谱卫星、GF 3A/B/C微波卫星星座),以及高分系列卫星(1/2/3/6号),累计星地同步卫星观测数据百余景。同时,空基项目建设的多种无人机平台,搭载了多光谱、高光谱和三维激光雷达等载荷分别对不同地物类型开展航空观测,获取400G的高分辨率航空观测数据。遥感移动监测平台也同步开展走航和定点观测,充分利用搭载的大气立体观测设备,同步卫星、航空协同观测,获取大气高精度气溶胶及廓线数据。此次星空地协同观测数据可为实验区地表多参数遥感监测提供多尺度、全谱段和高分辨率数据支撑。

  2022年华中综合实验顺利完成了各项规划任务要求,取得了丰富的观测数据。相关观测成果可为卫星遥感定量产品反演和产品质量保障提供数据支撑,可服务农业信息化监测、水质监测与治理、土地保护与利用、生态环境保护等多个领域。实验数据将陆续在空基平台(网址:http://caplos.aircas.ac.cn)发布。

  为了更好的促进华中综合实验数据的应用,项目组还于2022年12月7日组织实施了“国家空基共性应用支撑平台综合实验学术论坛第一期-南京论坛”,会议聚焦遥感综合实验的设计与观测、站点的观测与应用、地面数据质量、遥感数据处理、反演与产品验证及交叉融合应用等多个议题开展学术交流和研讨。来自国内外100余位专家、学生参与了此次论坛,取得了良好的效果。

  此次联合实验由空天院遥感卫星应用国家工程研究中心牵头组织,南京信息工程大学、南京大学、武汉地质大学、南京生态环境保护科学研究院、许昌学院、北华航天工业学院、雄安新区环境遥感联合实验室等多个单位和高校共同参与实施。
典型水体的遥感反射率、水质参数的测量
 
水稻的地表反射率、植被指数、叶面积指数的测量
 
无人机多光谱、高光谱成像
 
空天基地设施遥感移动平台走航、定点式观测

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