《近海复杂水体环境的卫星遥感关键技术研究及应用》

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该项目属海洋环境遥感监测领域。近海复杂水体环境的定量化遥感一直是海洋水色遥感研究的国际性难题,也是制约中国海洋环境遥感监测能力的关键因素,该项目瞄准中国海洋卫星系列发展及业务化应用体系建立的需求,在国家863计划等15个课题支持下,经过13年联合攻关,在定量化遥感机理及模型、自主卫星资料处理技术、业务化遥感系统及应用等方面取得了一系列创新性成果,提升了中国海洋环境综合监测能力。主要创新点有:在国际上首次建立了综合大气-海洋耦合、粗糙海面和偏振特性的海洋遥感辐射传输矢量模型、基于蓝紫光波段的混浊水体大气校正模型和非光学活性生化物质的海洋遥感反演模型,为解决近海复杂水体遥感难题打下了扎实的理论基础。攻克了卫星海洋应用效果预测与辐射精度评价技术、自主海洋水色卫星几何与辐射一体化校正、低辐射信息下的多星融合与数据重构等核心技术,有效地解决了中国海洋卫星的辐射定标和参数反演的瓶颈问题。研发了“多星接收-融合处理-产品制作”一体化遥感应用系统,形成了海洋水质分类、初级生产力、隐蔽深度等16种遥感专题产品生产能力,提高了遥感产品的精度与稳定性;率先建立了基于中国海洋卫星-航空遥感-现场监测的立体监测业务化体系,推动了中国海洋环境监测事业的发展。组织国内16个单位开展了57次大型航次遥感试验,构建了覆盖中国海域的海洋环境遥感数据库,包括1.2万个站位25万组的海洋环境参数与遥感光谱数据集,跨度15年4个级别42种遥感产品35TB的遥感数据集,积累了中国最齐全的海洋遥感基础数据。显著提高了近海复杂水体的卫星遥感监测的能力和精度,其中离水辐亮度平均相对误差从12%提高到8%,叶绿素浓度从65%提高到33%,悬浮泥沙浓度从55%提高到28%,透明度从45%提高到27%,海表温度从0.9℃提高到0.7℃。项目成果在军民兼用的海洋环境业务化遥感监测中得到全面推广应用:连续8年对中国管辖海域、部分大洋水体环境实时动态监测,并通过中央电视台向全国发布;服务于中国6大部门的30多个业务单位的重大海洋环境和灾害应急监测及中国海洋卫星的论证、研制与应用,得到了用户单位的高度评价;部分成果已被国际同行所采用。发表209篇论文,其中SCI(EI) 144篇,6部专著;获授权6项发明专利、1项实用专利、31项软件著作权;12个国家标准、8个行业标准、1个国家重大专项的技术规程、1项国务院通过的条例;浙江省科技进步奖一等奖2项、国家海洋创新成果奖一等奖4项等11项省部级奖励。该项目取得了四方面创新性成果(一个数据库、三个模型、三大技术、一套系统),包括16位院士和7名著名专家组成的成果评价组一致认为:“该成果为解决近海复杂水体卫星遥感的国际性难题奠定了理论基础,进一步完善了国际海洋水色遥感理论体系;突破了中国海洋水色卫星资料处理与应用的关键技术,引领了中国海洋系列卫星发展与应用,推动了海洋监测行业的发展,已达到近海复杂水体卫星遥感同类研究的国际领先水平”。

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