编辑推荐 丨 2019 年中国陆表定量遥感发展综述
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随着获取的遥感数据越来越多，定量遥感在气候变化、生态环境监测、资源调查、智慧农业等领域有着越来越广泛的应用。经过一代代中国遥感人的努力，中国定量遥感的发展态势如何？
为加强同行之间的信息交流，美国马里兰大学梁顺林教授联合13家科研院所的27位学者，在《遥感学报》发表了题为“2019 年中国陆表定量遥感发展综述”的文章，根据中国学者2019年发表的SCI检索论文和部分中文论文，对陆表定量遥感的核心进展进行了总结。
文章涉及数据预处理（云及其阴影识别，大气与地形校正）、陆表辐射传输建模、不同变量的反演方法、产品生产评价与精度验证，以及相关应用等内容。陆表变量产品较多，本文概要介绍了反射率、下行太阳辐射、反照率、地表温度、长波辐射、总净辐射、荧光遥感、植被生化参数、叶面积指数、光合有效辐射比、植被覆盖度、森林高度、森林生物量、植被生产力、土壤水分、雪水当量、雪盖、蒸散发、地表与地下水量等最新进展，也一并介绍了2019年与定量遥感相关的科研项目、学术交流会与暑假培训班等内容。
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为持续推进人类命运共同体，共同迎接全球变暖、淡水资源短缺、生态环境退化等诸多挑战，迫切需要遥感对区域及全球尺度环境变化和自然资源进行动态监测，分析评价全球变化的驱动因子和后果，驱动数值模型和决策支持系统以解决有关的社会与民生问题。
中国进行了巨额的投入，大量发射对地观测的遥感卫星，先后发射了气象、海洋、陆地、环境减灾卫星系列和高分卫星系列、民用空间基础设施遥感卫星系列，以及其他的一系列科学实验卫星。带动了中国遥感技术前所未有的发展。
越来越多的中国学者意识到了单一传感器数据和单一算法的局限性，进而进行了多传感器数据综合使用，多算法集成研究的探索，如：森林生物量、土壤水分、积雪面积、地表与地下水量等。
随着人工智能、大数据的发展，中国学者将机器学习、深度学习等方法也融入到了定量遥感相关研究中，如：云与阴影识别、下行太阳辐射、地表温度、叶面积指数、森林高度、森林生物量、土壤水分、雪水当量、积雪面积、蒸散发等。
越来越多的研究投向了三极地区，即青藏高原、南极及北极，这是全球气候变化敏感的区域，同时也是全球研究薄弱的环节。反照率、地表长波辐射、总净辐射、SIF（日光诱导叶绿素荧光）遥感、植被覆盖度、雪水当量、积雪面积、地表水量等。
定量遥感的研究范围日益多样化，定量遥感在城市化进程中的研究有：城市热岛效应、城市土地覆盖变化、城市热浪、城市污染、城市植被物候、城市蓄水量等。农作物生长监测、农业估产仍是定量遥感研究的重点。
2016年以来国家重点研发计划“地球观测与导航”专项和“全球变化及应对”专项中设立共计25 个与遥感有关的项目。2019年，自然科学基金在遥感机理与方法（机理）和遥感信息分析与应用（应用）两个学科共设立201个项目。
2019年，武汉大学及各大高校开展了相应的定量遥感暑期培训班、研讨会，以学科前沿热点为主题，邀请业界知名专家学者，讲授定量遥感的“内涵”与“外延”。北京师范大学自2011年举办第一届暑期学校，至今已连续举办九届，第十届暑期学校于7月13日-19日在线上举办（第十届陆表卫星遥感数据反演理论与方法暑期学校开课啦）。武汉大学继2019年第一届定量遥感暑期学校成功举办后，今年于7月6日-12日举办了第二届暑期学校（武汉大学第二届定量遥感暑期学校通知（第一轮））。学员们通过线上授课形式聆听由国内外知名遥感专家和优秀的中青年学者所做的涵盖遥感数据处理、定量参数反演、卫星产品和资源环境应用等方面的报告与专题讲座。
纵观2019年发表的文章，总结出以下几个特征：
发表文章几乎覆盖了定量遥感的方方面面，尤其高度集中在遥感数据反演与高级数据产品相关的主题上，但是定量遥感基础理论的研究并没有被忽视。这既反映了当今遥感的一个主要发展趋势，在遥感数据与各行各业的广度与深度应用之间搭起了桥梁，也反映了遥感学人能够耐得住寂寞，甘愿坐冷板凳。
机器学习方法的广泛使用。无论是在遥感数据的预处理，地表变量的估算，还是在各种遥感应用中，许多研究评价分析了各种机器学习方法的有效性。
多源数据在遥感反演中的广为使用，比如同时利用极化干涉雷达数据，激光雷达数据和光学遥感数据对树高的估算。用于其他变量估算的例子也比比皆是。综合使用遥感数据，数值模型模拟，气象再分析数据及其地面观测数据也用于估算地表辐射，植被生产力和地面蒸发等。
增加遥感高级（high-level） 产品的生成。在发展反演方法的同时，许多文章也介绍生成的产品。GLASS产品系列是提及最多的，包含算法改进，产品评价分析和应用。其他产品包含基于AVHRR数据的全球地表温度产品，中国30 m分辨率的森林高度图等。
国产卫星数据的有限使用。尽管中国发射了众多的卫星，但是中国遥感学人2019年发表的文章中，更多使用的是国外的卫星数据。这对国产卫星数据低级（low-level） 产品的质量改进，high-level产品的研发，用户导向的数据发布与共享等诸多方面提出了更多的挑战。
论文题目
2019 年中国陆表定量遥感发展综述
作者
梁顺林，白瑞，陈晓娜，程洁，范闻捷，何涛，贾坤，江波，蒋玲梅，焦子锑，刘元波，倪文俭，邱凤，宋柳霖，孙林，唐伯惠，闻建光，吴桂平，谢东辉，姚云军，袁文平，张永光，张玉珍，张云腾，张晓通，赵天杰，赵祥
发表期刊
遥感学报
全文论文链接
http://www.jors.cn/jrs/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202006002&flag=1
第一作者简介
梁顺林，美国马里兰大学地理系教授，国际电气和电子工程师协会（IEEE）会士。主要从事地表参数反演与四维同化遥感数据产品工作，创建了一系列土壤—植被—大气系统的辐射传输模型，发展了卫星遥感地表参数反演算法，牵头组织研发并生产了国内首套长时间序列遥感产品数据集(GLASS产品)。
发表SCI论文360余篇，2019年出版《定量遥感》第2版，中文书《定量遥感理念与算法》由科学出版社出版，英文版《Advanced Remote Sensing 2nd Edition-Terrestrial Information Extraction and Applications》由Academic Press出版。
E-mail: sliang@umd.edu
相关论文
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
梁顺林,程洁,贾坤,江波,刘强,刘素红,肖志强,谢先红,姚云军,袁文平,张晓通,赵祥.2016.陆表定量遥感反演方法的发展新动态.遥感学报,20(5):875-898
向阳,肖志强,梁顺林,王锦地,宋金玲.2014.GLASS叶面积指数产品验证.遥感学报,18(3):573-596
陈平,王锦地,梁顺林.2012.采用DBM方法的时间序列LAI建模与估算.遥感学报,16(3):505-519
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编辑：薇薇
审校：雪儿
指导：梧桐君
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