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空天院建成懷來定量遙感地面精細試驗觀測區

2020-08-12 空天信息創新研究院
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  近日,中國科學院空天信息創新研究院建成懷來遙感綜合試驗站定量遙感地面精細試驗觀測區(以下簡稱“觀測區”)。觀測區占地約1公頃,可以承擔目標地物反射、輻射和發射特性觀測及配套參數的精細觀測試驗,可用于遙感模型構建和高分衛星定量遙感產品驗證,在農業、林業和生態等領域的應用具有良好前景,目前已達到穩定運行狀態。
  觀測區從2009年開始構建,由定量遙感地面試驗四維軌道塔吊觀測平臺、可見光熱紅外多角度傳感器集成觀測系統、目標地物特性配套參數觀測節點、塔基遙感數據后期處理以及數據發布數據庫五個主要分系統組成,形成了集觀測、數據后期處理與分發一體化的綜合遙感地面試驗能力。其中,四維軌道塔吊觀測平臺采用軌道與塔吊結合方式,實現包括26米升降、32米變幅、84米行走、360度旋轉的四維運行模式。平臺具有良好的通訊、供電和控制能力,云臺最大載荷重量達250kg,可作為一個通用平臺,搭載各類型地面遙感試驗傳感器,模擬衛星和航空平臺運動,用于目標地物輻射/散射特性的傳感器測試及觀測試驗??梢姽鉄峒t外塔基多角度傳感器集成觀測系統具有觀測和數據后期處理能力,在通過使用精準幾何位置靶標對塔基多角度遙感信息準確提取的同時,采用“相機傾斜安裝+往返觀測+直線軌跡+視場切割法”的多角度信息觀測與提取方案,通過相機傾斜安裝觀測,采用視場切割法可實現不同方位角信息的提取生產完整極坐標圖,并形成多角度和多波段數據集,以此提高試驗觀測效率和降低數據處理門檻。

  觀測區以塔吊軌道為東西分界線,東部為三個農作物樣本亞區,西部為三個林地樣本亞區,每個樣區面積約為30米*30米。目標地物特性配套參數的5個觀測節點分布于試驗區不同觀測亞區,通過架設自動觀測設備和人工觀測輔助方式,實現影響遙感反射、輻射和發射特性的關鍵參數綜合觀測,這其中主要有氣象、植被冠層結構和狀態以及土壤剖面特性的觀測,重點關注了遙感有關的地物反射、輻射和發射特性觀測,形成了地物特性配套參數的綜合觀測能力,并與遙感觀測傳感器協同觀測。

  觀測區主要采用兩種運行方式。一是遙感站自身開展目標地物長期例行定位觀測,通過積累長期時間序列數據,為目標地物的遙感反射、輻射和發射特性與目標地物理化特性的關系的探索提供支撐;二是滿足特定科研團體和人員的試驗觀測需求,提供定量遙感地面觀測試驗共性觀測設備和前期數據集需求,提高觀測試驗效率。

  觀測區所采集的觀測數據在懷來遙感綜合試驗站數據庫定期發布,數據具備線上查詢、申請和下載的分發能力。數據庫最大的特點是對異構類型數據的管理,能夠持續為新增的自動設備或者人工輔助觀測數據提供管理和分發通道。

  定量遙感地面精細試驗觀測區全景

四維軌道塔吊全景

可升降幾何靶標布設(左)及植被生長期靶標矩陣(白色)場景(右)

植被狀態與環境綜合觀測節點

 

多角度觀測集成設備及其數據處理

打印 責任編輯:江澄

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