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    4月13日，由中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所王道龍研究員主持的“星陸雙基遙感農(nóng)田信息協(xié)同反演技術”課題通過了科技部組織的驗收。
    “星陸雙基遙感農(nóng)田信息協(xié)同反演技術”是國家“863計劃”地球觀測與導航技術領域新型遙感器技術專題中列出的目標導向類課題。該課題以我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對作物及農(nóng)田生態(tài)環(huán)境參數(shù)時空分布特征信息的迫切需求為驅(qū)動，探索了綜合應用陸基無線傳感器網(wǎng)絡技術、多源衛(wèi)星遙感定量反演技術、時空耦合和數(shù)據(jù)同化技術進行快速獲取農(nóng)田環(huán)境和作物時空連續(xù)參數(shù)的新技術和新方法。課題順利完成了各項考核指標，在河南省鶴壁市率先建設了國內(nèi)最大的無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)。在超過200平方公里的試驗區(qū)布設了39套路基無線傳感器設備；穩(wěn)定獲取和生成了空氣溫度、空氣濕度、風向、土壤溫度、土壤濕度（土壤含水率、土壤干旱指數(shù)、土壤缺水指數(shù)）、植被光合有效輻射、葉面積指數(shù)等7類參數(shù)9個指標的時空連續(xù)數(shù)據(jù)集；申請發(fā)明專利6項，軟件著作權9項；發(fā)表論文21篇，其中SCI論文1篇，EI論文13篇；培養(yǎng)研究生26人（6名博士），形成了一支較強的科研隊伍。
    該項研究取得如下重要成果：
    一是在國內(nèi)率先研制了滿足大范圍農(nóng)田環(huán)境參數(shù)獲取的無線傳感器組網(wǎng)關鍵技術。研發(fā)了基于雙層次疊壘架構的系統(tǒng)總體構架，保證了田間無線傳感器網(wǎng)絡的可伸縮性和擴展性；采用休眠-喚醒傳輸機制，優(yōu)化設計了農(nóng)田無線傳感器節(jié)點的能耗模式，將系統(tǒng)功耗降至常規(guī)模式的25%；研發(fā)了相關硬件產(chǎn)品并構建了基于WEB的網(wǎng)絡系統(tǒng)管理軟件，實現(xiàn)了基于遠程主機對觀測數(shù)據(jù)和無人值守節(jié)點狀態(tài)的實時查詢和維護。
    二是突破了陸基無線傳感器網(wǎng)絡與星載遙感數(shù)據(jù)協(xié)同的農(nóng)田參數(shù)定量反演關鍵技術。首次研發(fā)了田間葉面積指數(shù)傳感器，實現(xiàn)了田間冬小麥和玉米全生育期葉面積指數(shù)的自動連續(xù)觀測；應用普適性尺度轉(zhuǎn)換模型和HANTS算法等，開發(fā)了葉面積指數(shù)（LAI）和光合有效輻射吸收比率（FPAR）的空間和時間尺度轉(zhuǎn)換模型；提出了星陸雙基數(shù)據(jù)協(xié)同的地表溫度、光合有效輻射、葉面積指數(shù)、干旱指數(shù)、土壤水分缺失指數(shù)等7類農(nóng)田參數(shù)的定量反演技術方法，其中地表溫度、光合有效輻射、葉面積指數(shù)比單獨遙感反演精度提高了5%以上，植被干旱指數(shù)和土壤水分缺失指數(shù)等比單獨遙感反演精度提高了10%以上。
    三是建立星陸雙基遙感農(nóng)田信息協(xié)同反演系統(tǒng)，實現(xiàn)了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境參數(shù)時空連續(xù)數(shù)據(jù)集的生成。通過對基于星陸雙基數(shù)據(jù)的農(nóng)田參數(shù)多模式協(xié)同反演算法的開發(fā)和系統(tǒng)集成，構建了星陸雙基遙感農(nóng)田信息協(xié)同反演系統(tǒng)，并于2011年8月25日通過了空間信息系統(tǒng)軟件測評中心的軟件檢測；利用該系統(tǒng)實現(xiàn)了地表溫度、葉面積指數(shù)等農(nóng)田生態(tài)環(huán)境參數(shù)時空連續(xù)數(shù)據(jù)集的生成，并完成了定量遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的驗證和評價。
    四是在河南鶴壁等試驗示范區(qū)進行了推廣應用，取得了顯著的社會經(jīng)濟效益?？蒲腥藛T在鶴壁實驗區(qū)系統(tǒng)反演的農(nóng)田生態(tài)環(huán)境時空連續(xù)數(shù)據(jù)集直接應用于當?shù)剞r(nóng)業(yè)主管部門的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和決策支持，確保了區(qū)域糧食高產(chǎn)，系統(tǒng)應用先后得到溫家寶總理和河南省委書記盧展工等領導的高度評價和多次批示，被人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、河南日報等媒體廣泛報道，社會經(jīng)濟效益顯著。（通訊員 孟秀華）