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HiWATER的两个专刊正式出版

来源: 时间:2015-7-27

HiWATER组织的两个专刊已正式出版。在IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters组织了"Understanding the Heterogeneity of Soil Moisture and Evapotranspiration"专栏,共计接收论文28篇,报道了HiWATER试验在蒸散发、土壤水分尺度问题方面的研究进展。在Remote Sensing组织了一期 “The Development and Validation of Remote Sensing Products for Terrestrial, Hydrological, and Ecological Applications at the Regional Scale”的专刊,目前已经收到24篇投稿,主要以区域/流域遥感产品研发和真实性检验为主题。

两个专刊较为系统的总结了生态水文变量观测的尺度上推问题,以土壤水分、ET为核心变量,开展了较为系统的尺度上推方法实证研究。在LAI, LST, albedo, NDVI等遥感参量的尺度效应分析,与尺度有关的不确定性来源分析,代表性误差度量等方面取得了进展。并尝试发展普适性的观测尺度上推理论,如发展异质性像元辐射传输模型。具体如下:

1)扩展了异质性地表采样方法,进一步发展了基于地统计理论的多变量、多尺度采样方法,其优势是在得到全局无偏最优估计的同时,可更好捕捉多尺度的空间变异特征。此外,在采样中引入遥感数据作为先验信息,有利于提高采样精度。 

2)探讨了定点(in situ)和遥感观测的代表性误差估计方法,发展了采用全局敏感性分析方法定量确定微波遥感辐射传输模型中各参数不确定性的方法。 

3)利用传感器网络中的多点--面观测数据,实证了在遥感产品验证中必须考虑尺度代表性。当观测对象存在异质性时,单点观测(如土壤水分)的代表性误差小于验证所需的目标精度的概率往往很小(如HiWATER案例研究中小于30%,因此单点观测被当做地面真值的风险很大。证明了无论是采用那种空间平均,都可以显著提高地面真值估计的空间代表性。 

4)发展了针对单点和足迹尺度定点观测的升尺度方法,将Block Kriging方法推广至利用协同信息、面到面、不等精度观测等情形,高分辨率遥感(如航空遥感)作为重要的协同信息,可显著提高升尺度估计精度。发展了Bayes框架下的非线性尺度上推方法,其核心是引入可靠的辅助信息,这些辅助信息常常来自于和观测变量密切相关的遥感数据。 

5)在以上基础上,初步形成了从采样设计、多尺度观测、异质性分析、尺度上推、真实性检验的尺度转换方法研究框架,进一步将从理论和实证两方面推进尺度转换研究。

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