多源遥感协同反演 ppt课件

报告提纲
一、引言
二、全球综合观测共性定量遥感产品生成系统设计 三、地表参数多源遥感协同反演研究进展
863重大项目“星机地定量遥感技术系统与应用”
项目总体目标
面向矿产、跨境河流、粮食、森林与碳汇等战略资源的全球监 测需求，研究星地协同观测与卫星组网关键技术，攻克多尺度 时空遥感数据快速定量流程化处理、基于卫星组网和虚拟星座 的综合定量遥感产品生成和真实性检验等关键技术，为建立星 机地综合定量遥感应用系统、实现全球资源与环境遥感信息的 业务运行服务提供技术支撑，为国家全球资源环境战略决策与 外交谈判提供信息支撑。
L f , s x, y, z , t, , P,
大气散射
近 红
中 红
0.7×10 10
-6
-6
太阳入射光
可见光反射建模 热红外辐射建模
热 红 外
太 赫 兹 微 波
10 10
-5 -4 -3 -2
：波长
o
临近效应
v
s x , y , z：空间位置 t：时相
10
10 1
：观测几何
（ 3）混合反演法：基于贝叶斯理论的混合反演方法以及综合物理模 型和统计方法一体的混合反演方法。 以上这些反演方法，都是为了能在反演过程中融入更多的先验 知识，包括对参数、模型和观测数据的先验知识库，来解决遥感反演 中的“病态”问题。
叶面积指数全球产品及精度分析
目前全球部分LAI产品主要特征
MODIS (for C4 LAI）
总体:实现遥感数据服务到遥感产品服务的跨越 一期：突破关键技术，建立原型系统，2012.1-2014.12 二期：集成一期研究、建立业务化系统，2013.1-2015.12
一、项目总体目标
项目一期：2012—2014年
批复经费：9612万元，分为11个课题
重点开展星机地综合定量遥感标准与规范研究、核心关键技术
专题N
…..
二、项目总体设计
课题及项目对接设计 一期
课题一 星机地立体组网协同观测 课题二 载荷与数据质量综合测试
二期
星机地综合定量遥感产品 技术服务系统
遥感数据获取与服务 课题三 地物目标特性知识库与定 量遥感产品同化 课题四 按需快速处理与陆表综合 观测定量遥感产品生成
课题一：星机地综合观测定量遥 感融合处理与共性产品生产系统
地表参数多源遥感协同反演
报告提纲
一、引言
二、全球综合观测共性定量遥感产品生成系统设计 三、地表参数多源遥感协同反演研究进展
国内战略资源的短缺 使掌握全球同类资源状况信息迫在眉睫
矿产、森林、水等战略资源短缺 环境风险与粮食安全 新时期重大外交事务
国际气候变化谈判 低碳经济发展 国际碳贸易战略布局 国际河流水事外交谈判
全球LAI产品交叉验证 框架和策略
(Garrigues et al., 2008)
存在的问题
针对特定遥感传感器的产品，定量化水平低、时空 不连续，精度不高；
• 定量遥感仍存在关键技术瓶颈亟待突破
不同传感器定量遥感产品不一致性问题 多源遥感协同反演问题 地星协同的定量遥感估算问题 ( Garrigues, 2008)
P：地表参数
目标像元
邻近像元
：传感器参数
存在的问题：以叶面积指数产品为例
目前遥感反演LAI的方法一般大体可以分为三类：经验关系法、物理
模型法和混合反演法。
（1）经验关系法：建立LAI实测值与植被指数经验统计关系。算法简 单，易于实现且计算效率高但缺乏物理机理描述，普适性差。
（ 2 ）物理模型法：基于遥感辐射传输模型，如 GO 模型、 RT 模型、 GORT模型等。该方法物理机理明确，但模型复杂，计算量大。
高精度无缝化定量遥感反演技术 已成为遥感科学发展方向
多光谱
高光谱
合成孔径雷达
热红外
大气激光高度计
地表激光高度计
被动微波
雷达高度计
深空探测
微波测距
测光仪
散射计
单一遥感器的定量遥感产品精度不高、时空不连续、产品之间 一致性差，尚缺乏独立于传感器的定量化遥感综合产品。
发展多源遥感高精度协同反演技术，综合利用星机地综合观测 数据资源，形成高精度无缝化定量遥感产品快速实时生产能力
急需开展对境外乃至全球的有效监测，为国家决策 与外交谈判提供信息支撑
遥感技术是跨境获取全球战 略资源状况信息的重要手段
星机地立体综合定量遥感系统，具有
充分利用卫星、航空和地基遥感平台的优
势，显著增强全球资源环境监测能力
地球观测系统发展迅速
美国：NASA 不断提出以地球系统为研究对象的对地观测计划，引领遥感发 展方向，EOS计划等 欧盟：SPOT、ENVISAT等卫星计划独具特色 我国：气象卫星、资源卫星、海洋卫星、环境减灾小卫星星座逐步业务化， 高分辨率对地观测专项
航空遥感网 （区域分布）
地面数据传感网 （行业/区域）
天 空 地 一 体 化 遥 感 观 测 网
库元 数 据 建
பைடு நூலகம்
遥感 数据 库
验遥 感 综 合 试 真 实 性 检 验
遥感 模型 库
共性 产品 库
遥 感 数 据 共 享 网
全 球 性 应 用 示 范
中亚
非洲
行 业 应 用 示 范
专题 1
全 球 与 行 业 应 用 示 范 网
AVHRR (for C3 LAI）
VEGATATION
叶面积指数全球产品及精度分析
全球LAI产品直接验证 框架和策略
地面点测量 ESU 站点尺度 高分辨率LAI参考图
( Morisette et al., 2006 & Garrigues et al., 2008 )
叶面积指数全球产品及精度分析
攻关、系统总体设计和原型系统开发，以及模型方法的实验验证， 为二期项目开展提供技术方法支撑。
项目二期：2013—2015年
批复经费：3710万元，分为3个课题 集成一期关键技术，重点解决全球定量遥感信息服务，建立
业务化的运行系统
二、项目总体设计
1. 框架设计：中国遥感网的组成单元及其相互关系
卫星遥感网 （松/紧耦合）
课题五 遥感产品真实性检验 遥感共性产品提供
5
定量遥感的核心是从观测数据中反演地表参数；
遥感辐射传输模型是遥感反演的基础。
P 是待反演的地表参数
L f , s x, y, z , t, , P,
单位: m 紫 外 线 可 见 光 0.01×10
-6
0.4×10
-6
研究电磁波与地物的相互作用机理， 建立地表与大气遥感辐射传输模型。