中國建成首個面向衛(wèi)星應(yīng)用“葉面積指數(shù)”自動觀測網(wǎng)絡(luò) 彌補(bǔ)了傳統(tǒng)地面測量的不足

葉面積指數(shù)地面觀測網(wǎng)絡(luò)全國布設(shè)站點(diǎn)圖。(中科院空天院 供圖)

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院(中科院空天院)29日發(fā)布消息說，該院遙感衛(wèi)星應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室近日建設(shè)完成國內(nèi)首個面向衛(wèi)星應(yīng)用的葉面積指數(shù)自動觀測網(wǎng)絡(luò)，首次實(shí)現(xiàn)對全國典型生態(tài)環(huán)境下葉面積指數(shù)的全國范圍、長時間持續(xù)地面觀測，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)地面測量方法在時空分辨率上的不足。

在“國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施陸地觀測衛(wèi)星共性應(yīng)用支撐平臺項(xiàng)目”支持下，中科院空天院遙感衛(wèi)星應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室開展葉面積指數(shù)地面觀測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)工作，在全國規(guī)劃布設(shè)15套中國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的葉面積指數(shù)無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中定點(diǎn)測量系統(tǒng)14套、移動測量系統(tǒng)1套，覆蓋農(nóng)田生態(tài)、森林生態(tài)、草原生態(tài)等主要生態(tài)系統(tǒng)類型，后續(xù)還將不斷完善提升觀測布局。

部分已安裝站點(diǎn)儀器實(shí)物圖，從左至右依次為海北站、千煙洲站、廣州站、禹城站。(中科院空天院 供圖)

該葉面積指數(shù)地面觀測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)項(xiàng)目自2018年底開始建設(shè)，目前已完成15個站點(diǎn)的儀器布設(shè)，全部站點(diǎn)儀器運(yùn)行正常，并經(jīng)受住了北方極寒、南方高溫高濕天氣的考驗(yàn)。截至2020年7月，項(xiàng)目已獲取有效原始數(shù)據(jù)共計(jì)1200萬余條。

中科院空天院介紹，葉面積指數(shù)(leaf area index)是指單位地表面積上方植物單面葉面積之和。在田間試驗(yàn)中，葉面積指數(shù)是反映植物群體生長狀況的一個重要指標(biāo)，控制著植被的光合作用、呼吸作用，以及植被蒸騰、碳循環(huán)、降雨截留等陸面過程，其大小直接與最終產(chǎn)量高低密切相關(guān)。同時，葉面積指數(shù)也是全球生態(tài)研究的重要輸入?yún)?shù)，在生態(tài)環(huán)境、氣候變化等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。

部分已安裝站點(diǎn)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)分布圖，左為合肥站、右為廣州站。(中科院空天院 供圖)

從上個世紀(jì)末開始，科學(xué)家便開始利用遙感技術(shù)進(jìn)行全球及區(qū)域尺度的葉面積指數(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)，并取得巨大的進(jìn)展，但由于缺乏持續(xù)的大范圍和長時間地面觀測，葉面積指數(shù)產(chǎn)品真實(shí)性驗(yàn)證成為長期困擾科學(xué)家的難題。

中科院空天院表示，針對這一難題建設(shè)的面向衛(wèi)星應(yīng)用的葉面積指數(shù)地面觀測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其所積累的豐富數(shù)據(jù)，將對氣候變化、生態(tài)環(huán)境、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的科研與實(shí)踐產(chǎn)生重要影響。相關(guān)領(lǐng)域用戶可登錄“國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施共性技術(shù)支撐服務(wù)網(wǎng)”申請使用數(shù)據(jù)。 (記者 孫自法)