遥感原理与应用_专家报告 | 叶绿素荧光卫星遥感—原理与应用

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日光诱导叶绿素荧光(SIF)是近十年植被遥感领域的研究热点与重要突破。在自然光照条件下,SIF信号仅占入射太阳光能量的1%以下,其地表反射成分与自然反射光存在重叠,同时又受到来自大气辐射传输过程的显著影响。如何借助卫星遥感技术手段,在复杂背景下实现对微弱SIF信号的有效分离与精确探测,这一技术难题具有重大的科学意义与应用价值。

中国科学院空天信息创新研究院刘良云研究员在"2019年广东省地理学研究生学术论坛"上做了题为"叶绿素荧光卫星遥感技术研究进展"的专题报告，在报告中全面阐述了叶绿素荧光卫星遥感技术的应用前景及其关键技术研究进展

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现有卫星定量遥感思路主要是通过估算大气参数，并基于大气辐射传输模型计算出大气光学特性值；进而将卫星上的辐射亮度转化为地面反射亮度信号。然而由于当前大气定量遥感技术精度不足难以支撑高精度SIF卫星反演工作为此一些研究者提出了基于数据驱动的方法即不同气象条件下大 Sphere透过率以及路径光谱特征具有相似性仅需少数主成分即可精确重建大气光学特性特征这些方法在现有的GOME-2 SCIMACHY OCO-2 TanSat TROPOMI等全球性的SIF产品算法中得到了广泛应用并发挥着重要作用。

专家介绍

刘良云 ，是中国科学院下设的机构中的研究员岗位负责人，在该专门研究机构中长期致力于开展植被数量遥感监测与评估技术的研究工作。

E-mail: liuly@radi.ac.cn

相关论文(点击标题可阅读全文)

Du, S., Liu, L., Liu, X., Zhang, X., Gao, X., & Wang, W. (2020). 该种基于太阳诱导的叶绿素荧光成像光谱仪（SIFIS）搭载于第一代Terrestrial Ecosystem Carbon Inventory Satellite（TECIS-1）: 其性能概述与展望. Sensors, 20(8), 815.

刘等（2020）通过从树冠到光合作用系统的尺度转换提升了红SIF潜在对估算GPP的作用。该研究发表于《农业与森林气象学》期刊上

The scale-down of solar-driven Chl-a fluorescence between canopy and photosystem levels was achieved using a random forest-based model.

This study introduces SIFSpec as an effective approach for assessing solar-induced chlorophyll fluorescence observations in the context of remote sensing for photosynthesis studies. Sensors (2019), 19(13), page 3009.

Liu et al. (2019) presented detailed methods for atmospheric correction of solar-induced chlorophyll fluorescence observations based on tower platforms specifically targeting the O2-A band in Remote Sensing Journal.

胡姣婵, 刘良云, 刘新杰. 2015. FluorMOD 模拟叶绿素荧光夫琅和费暗线反演算法不确定性分析. 遥感学报, 19(4): 594-608

刘新杰,刘良云.2013.叶绿素荧光的GOSAT卫星遥感反演.遥感学报,17(6):1518-1532

程占慧,刘良云.2010.冠层光能利用率的叶绿素荧光光谱探测.遥感学报,14(2):364-378

章钊颖、王松寒、邱博、宋练、张永光（2019年）的研究表明，在日光诱导作用下利用叶绿素荧光特性进行遥感反演，并在碳循环过程中的应用研究方面取得了显著进展。该研究发表于《遥感学报》期刊中第23卷第1期的第37至52页

温颜沙教授及其团队等. 2018年发表于《遥感学报》的研究表明：水面菲涅尔反射现象对其对~761 nm近红外波段叶绿素荧光估算的影响具有显著作用

张立福, 王思恒, 黄长平. 2018. 太阳辐照度驱动叶绿素荧光的卫星遥感反演模型. Remote Sensing Journal, 22(1): 1-12

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编辑：奔奔

审校：雪儿

指导：梧桐君

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