专家报告丨地表热辐射方向性研究进展与展望

原创柳钦火，曹彪等遥感学报 2021-09-20

回避地表热辐射方向性是阻碍地表温度产品精度进一步提高的瓶颈之一。普朗克定律等物理学经典公式在遥感非同温像元的运用面临诸多困难，自1999年李小文院士提出非同温像元方向有效比辐射率概念模型、揭示非同温黑体表面普朗克定律的尺度效应以来，中国科学院空天信息研究院柳钦火团队持续关注地表热辐射方向性这一基础科学问题约20年。

近日曹彪、柳钦火等人在Remote Sensing of Environment创刊五十周年特刊上，发表综述论文《A review of earth surface thermal radiation directionality observing and modeling: Historical development, current status and perspectives》，全面回顾了自1962年以来地表热辐射方向性观测、建模及应用的研究进展，展望了未来的五个重点研究方向，并强调了研制多角度热红外卫星载荷的迫切性。

柳钦火研究员在“2019年第三届全国热红外定量遥感学术研讨会”上详细介绍了该综述论文的主要内容。

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主题词

热辐射方向性、多角度热红外遥感

------------学者介绍 -------------

柳钦火

中国科学院空天信息研究院研究员，博士生导师，遥感科学国家重点实验室常务副主任，国际地球观测组织（GEO）项目负责人，IEEE GRSS 模型委员会委员。从事遥感辐射传输机理、建模与反演研究，主持国家重点研发计划、863重大项目课题，973项目课题及国家自然科学基金重点基金等项目。发表SCI论文 152篇(含RSE 12篇, IEEE TGRS 20篇)，他引1600余次，获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖3项。

E-mail: liuqh@radi.ac.cn

曹彪

博士，中国科学院空天信息研究院副研究员。从事多角度热红外遥感观测、多尺度热辐射方向性建模、考虑热辐射方向性的地表长波辐射估算及组分温度反演研究。已发表SCI论文24篇，含RSE论文4篇，IEEE TGRS论文10篇。主持国家自然科学基金面上基金等项目5项，参与国家重点研发计划，973计划，国家自然科学基金重点基金等项目10余项。

E-mail: caobiao@radi.ac.cn

------------相关论文 ------------

柳钦火,曹彪,曾也鲁,李静,杜永明,闻建光,范渭亮,赵静,杨乐. 2016. 植被遥感辐射传输建模中的异质性研究进展. 遥感学报, 20(5):933-945

马红章,刘素美,孙根云,杜永明,孙林,柳钦火. 2016. 非匀一冠层热辐射方向性3维模型构建——以玉米冠层为例. 遥感学报, 20(3):374-381

张阳,柳钦火,覃文汉,刘强,李静,杜永明,谢东辉,黄华国,杨乐,倪文俭. 2015. 3维场景植被冠层多波段模拟研究进展. 遥感学报, 19(6):894-909

柳钦火,阎广建,焦子锑,肖青,闻建光,梁顺林,王锦地.2019.发展几何光学遥感建模理论，推动定量遥感科学前行——深切缅怀李小文院士.遥感学报,23(1):1-10

Cao, B., Liu, QH, Du, Y., ... & Xiao, Q., 2019. A review of earth surface thermal radiation directionality observing and modeling: Historical development, current status and perspectives. Remote Sensing of Environment 232, 111304.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425719303232

Cao, B., Gastellu-Etchegorry, J.-P., ... & Liu, QH, 2019. Evaluation of Four Kernel-Driven Models in the Thermal Infrared Band. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8673803

Cao, B., Guo, M., Fan, W., ... & Liu, QH, 2018. A New Directional Canopy Emissivity Model Based on Spectral Invariants. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 1–16.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8408519

Bian, Z., Cao, B., Li, H., ... & Liu, QH, 2018. An analytical four-component directional brightness temperature model for crop and forest canopies. Remote Sensing of Environment 209, 731–746.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0034425718301032

Bian, Z., Du, Y., Li, H., ... & Liu, QH, 2017. Modeling the Temporal Variability of Thermal Emissions From Row-Planted Scenes Using a Radiosity and Energy Budget Method. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 55, 6010–6026.

https://ieeexplore.ieee.org/document/7981406

Bian, Z., Xiao, Q., Cao, B., ... & Liu, QH, 2016. Retrieval of Leaf, Sunlit Soil, and Shaded Soil Component Temperatures Using Airborne Thermal Infrared Multiangle Observations. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 54, 4660–4671.

https://ieeexplore.ieee.org/document/7453169

Hu, T., Renzullo, L.J., Cao, B., ... & Liu, QH, 2019. Directional variation in surface emissivity inferred from the MYD21 product and its influence on estimated surface upwelling longwave radiation. Remote Sensing of Environment 228, 45–60.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0034425719301555

Hu, T., Cao, B., Du, Y., ... & Liu, QH, 2017. Estimation of Surface Upward Longwave Radiation Using a Direct Physical Algorithm. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 55, 4412–4426.

https://ieeexplore.ieee.org/document/7914648

Hu, T., Du, Y., Cao, B., ... & Liu, QH, 2016. Estimation of Upward Longwave Radiation From Vegetated Surfaces Considering Thermal Directionality. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 54, 6644–6658.

https://ieeexplore.ieee.org/document/7524014

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