黑河流域生态－水文过程综合遥感观测试验：航空光学遥感

本项目将围绕黑河流域水文生态要素的航空光学观测需求和流域航空遥感试验本身的科学问题，组织与开展黑河流域航空光学遥感综合试验，开展土地利用/地表覆盖、植被群落结构、地表温度、发射率、叶面积指数、粗糙度、反照率、雪深(LIDAR)等关键生态水文变量／参数的光学遥感模型和算法研究，并与地面观测及卫星遥感相配合，提供适于流域尺度研究的高分辨率、高质量光学遥感数据与应用产品，为内陆流域生态水文过程的理解，模型的发展、改进和验证，地面台站观测和卫星遥感观测尺度转换，以及多尺度模型集成和应用研究提供数据支撑。

本项目围绕黑河流域水文生态要素的航空光学观测需求和流域航空遥感试验本身的科学问题，组织与开展了黑河流域航空光学遥感综合试验，开展了土地利用/地表覆盖、植被群落结构、地表温度、发射率、叶面积指数、粗糙度、反照率等关键生态水文变量／参数的光学遥感模型和算法研究，并与地面观测及卫星遥感相配合，提供了适于流域尺度研究的高分辨率、高质量光学遥感数据与应用产品，为内陆流域生态水文过程的理解，模型的发展、改进和验证，地面台站观测和卫星遥感观测尺度转换，以及多尺度模型集成和应用研究提供数据支撑。. 项目于2012和2014年先后在黑河上中下游黑河组织开展了21个架次、超过100小时航空遥感飞行试验，利用先进的成像光谱仪、LIDAR、微波辐射计和自主研发的多角度WIDAS系统获取了航空遥感数据。生产了上游天老池、葫芦沟米级分辨率的数字高程数据，生产了中游30×30公里大区地表温度很多角度数据， 5×5公里核心绿洲区地表数字高程、冠层高度、植被叶面积指数、土壤和植被分类、地表温度、地表反照率等数据产品；生产了下游额济纳旗试验区米级分辨率的DEM、红外温度和地表分类产品。. 项目提交了航空遥感原始数据24条，航空遥感数据产品19条。这些数据通过数据观测网站共享，为80余个项目（黑河计划项目20余个）提供了黑河流域重点研究区高精度的地表下垫面信息，为小流域高分辨生态水文模型的构建提供了米级分辨率的数据支撑。. 利用航空遥感结合其它多源数据在中游核心试验区成功进行了米级分辨率的土壤含水量反演；提出了植被、阴影和光照土壤三组分温度反演算法，并利用机载WIDAS多角度数据提取了组分温度，揭示了只用垂直角度单温度估算潜热通量存在高估现象；提出了以高分辨率遥感数据为辅助信息的反照率空间和时间尺度转换方法；为全流域长时间序列遥感产品真实性检验和算法改进提供了很好的支撑。. 本项目培养了博士后1人，博士研究生12人，硕士研究生4人,建立了一支机载定量遥感数据获取和处理应用的队伍。发表论文30篇，其中SCI论文24篇，中文核心期刊6篇。