欢迎您访问黑河流域生态——水文过程综合遥感观测联合试验网站!
前期试验
Preliminary test
您所在的位置:首页 >> 前期试验 >> 试验介绍

HiWATER的前期试验:黑河综合遥感联合试验(WATER)

时间:2014-7-2 16:09:16 来源:黑河流域生态-水文过程综合遥感观测联合试验

2007~2009年间开展的“黑河综合遥感联合试验” (又称WATER试验:Watershed Allied Telemetry Experimental Research)是“黑河流域生态-水文过程综合遥感观测联合试验”的重要基础。

“黑河综合遥感联合试验”由中国科学院西部行动计划项目“黑河流域遥感-地面观测同步试验与综合模拟平台建设”和国家重点基础研究发展计划项目“陆表生态环境要素主被动遥感协同反演理论与方法”联合开展。其总体目标是:开展航空-卫星遥感与地面观测同步试验,为发展流域科学积累基础数据;发展能够融合多源遥感观测的流域尺度陆面数据同化系统,为实现卫星遥感对流域的动态监测提供方法和范例;发展尺度转换方法,实现对地表生态和水文变量的主被动遥感协同反演。试验由寒区水文试验、森林水文试验、干旱区水文试验和水文气象试验组成;分为准备期、预试验、加强试验和持续观测期4个阶段(李新 等,2008a; Li et al., 2009; 2011)。
其中,加强试验在2008年3月~8月间分阶段展开,共计120天,由28个单位280多名科研人员、研究生和工程技术人员参加。航空遥感共使用了5类机载遥感传感器,分别是微波辐射计(L, K和Ka波段)、激光雷达、高光谱成像仪、热红外成像仪和多光谱CCD相机;累计飞行25次,110小时。地面试验按流域尺度、重点试验区、加密观测区和观测小区4个尺度展开,布置了由12个加强和超级自动气象站、6个涡动相关通量站、2个大孔径闪烁仪以及大量业务气象站和水文站组成的加密地面观测网;使用了车载降雨雷达、地基微波辐射计、地基散射计、热红外光谱仪、可见光/近红外光谱仪等地面遥感设备;使用各种自动观测仪器和人工观测方法开展了密集的同步观测。在卫星遥感方面,获取了丰富的可见光/近红外、热红外、主被动微波、激光雷达等卫星数据。目前,已在积雪参数提取、地表冻融微波遥感、森林结构参数的观测和遥感反演、蒸散发观测与遥感估算、土壤水分反演、生物物理参数和生物化学参数反演、水文气象观测、尺度推绎、流域水文模拟和同化等方面取得的初步结果。相关进展,已分别在《冰川冻土》(2009年第2期)、《地球科学进展》(2009年第7期)、《遥感技术与应用》(2010年第6期)、Hydrology and Earth System Sciences, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation以专刊的形式报道,并相继见诸于国内外其他学术期刊。

“黑河综合遥感联合试验”的顺利完成,为在此基础上开展新一轮的试验研究做好了充分的科学储备、积累了宝贵的经验。但同时,也发现和遗留了一些问题,需要在新的试验中寻求解决方案。特别需要在这次试验中寻求解决方案的两个问题是:
    (1)缺乏能够从整体上分析流域水循环和生态过程的遥感产品。由于在流域尺度上,地表异质性更被凸现出来,加之内陆河流域景观类型多样,导致很多水循环和生态过程参量的变化剧烈,需要更高空间和时间分辨率、且时空分辨率相对一致的遥感产品,但现阶段的许多全球遥感产品还满足不了这种需求。如何利用多源卫星遥感数据,在航空遥感和地面观测的支持下,生产出可用于流域生态-水文研究的高质量、高时空分辨率遥感产品,是一个很大的科学挑战。
    (2)缺乏将遥感应用于生态-水文模型的成熟方法论。遥感在生态-水文建模中的作用主要表现为提供参数、验证模型、以及通过模型和观测的融合提高模型的模拟精度和可预报性。以上几个方面,只有利用遥感为模型提供参数的方法较为成熟,而对于利用遥感数据标定模型以及将遥感观测同化到模型中,还缺乏通行的方法。以至于对遥感究竟有多大用处,在多大程度上可以提高我们对生态-水文过程的认识,还存在着较大争议。

因此,如果说“黑河综合遥感联合试验”是一次数据获取试验,“黑河流域生态-水文过程综合遥感观测联合试验”将是一次方法论试验。更进一步,如果说“黑河综合遥感联合试验”是一次遥感试验加上水文气象试验,“黑河流域生态-水文过程综合遥感观测联合试验”将是一次遥感水文和遥感生态试验,是一次检验和实证遥感在流域生态-水文集成研究中应用能力的试验。

黑河流域生态-水文过程综合遥感观测联合试验 版权所有
陇ICP备05002791号 网站技术支持:兰州赛图网络技术服务有限公司