中国科学院遥感与数字地球研究所

曾源：“俯瞰地表”的生态工作者作者：暂无来源：《科学中国人》 2017年第7期本刊记者宋洁1972年发射的“地球资源技术卫星”，每18天将地球整体拍摄一遍，可获取大量的地球环境信息，达到了过去望尘莫及的功效，拉开了“环境遥感”的序幕。

遥感是非接触的、远距离的探测技术，当下被广泛应用，其中植被生态监测是遥感的重要应用领域，对生态环境建设有着不可估量的推动作用。

曾源，中国科学院遥感与数字地球研究所（简称“中科院遥感所”）研究员，就选择了植被生态遥感研究领域。

俯瞰地表，眷注生态，曾源坚定地在自己热爱的“遥感”路上前行着。

踵武前贤扶“遥”直上“能成为一名科研人员，我的父母对我影响很大。

”曾源出生在北京，父亲在中国科学院心理研究所工作，母亲是一位水文气象专家。

在这样的家庭氛围中，曾源耳濡目染，从小就对科研不陌生。

曾源在北京市八一学校度过了6年中学时光，高考填志愿时选择了父亲的母校——北京师范大学，攻读信息系统专业。

本科毕业后，又听取母亲的建议出国留学，进入荷兰瓦赫宁根大学攻读硕士学位，主修地理信息系统专业。

“在选择硕士论文题目时，我对遥感方向产生了浓厚兴趣，研究内容是高光谱地表岩石分类。

”从此，曾源正式踏上了“遥感”之路。

硕士毕业后，曾源选择申请荷兰瓦赫宁根大学的三明治博士“Sandwich PHD”项目，即在荷兰完成开题报告、选修课程、论文撰写、博士答辩并获得学位，但研究内容可以基于中国的科研课题。

2003年3月，曾源有幸入职中科院遥感所，基于“三峡生态环境遥感监测”项目，在同年9月于荷兰瓦赫宁根大学正式开始博士研究工作。

在近5年的博士研究中，曾源重点关注植被冠层结构参数的遥感监测方法，发展了基于几何光学模型与尺度外延的森林冠层郁闭度遥感监测方法，利用多源遥感数据构建了林冠结构参数监测模型，开展区域尺度森林冠层结构变化研究。

以第一作者在R e m o t eSensing of Environment （遥感领域SCI影响因子排名首位）、Canadian Journal ofRemote Sensing、International Journal ofRemote Sensing 及《遥感学报》上各发表了1篇英文文章。

一、项目基本情况二、项目简介本项目属于地球科学领域。

项目面向国际数字地球科学前沿以及国家对空间信息的重大需求,通过承担国家863、中科院等科研项目，创建了国际第一个数字地球科学平台。

该平台将数据密集型高性能计算与地球空间信息高精度反演进行集成创新，突破了多源长时序遥感数据不确定性分析及归一化处理、分布式异构空间数据高效汇聚、地学模型自动匹配调度、PB级空间信息管理与服务等关键技术，实现了以遥感数据为核心的地球科学数据一体化综合分析与多领域应用，引领了数字地球科学及其在全球变化空间观测、重大地震灾害遥感应急监测等方面的发展，在国内外产生了重大影响。

主要科技创新内容如下：1.数据密集型高性能地学计算关键技术突破了网络环境下PB级数据的存储与按需服务、分布式异构空间数据高效汇聚、网格节点自动构建、地学模型自动匹配调度等关键技术，建立了数据“存储-计算-服务”一体化集成平台,为各要素数据的快速汇集、模拟、分析和服务提供计算环境。

2.空间数据综合分析与可视化模拟关键技术突破了卫星遥感成像组网规划与快速处理、长时序遥感数据不确定性分析及归一化、多源信息融合与数据同化、空间数据共享与信息发布等关键技术，实现了信息反演-多维呈现-网络发布的技术集成，为数字地球科学平台的多领域应用提供了模型方法和运行环境。

3.全球环境变化的空间观测方法体系与应用系统依托数字地球科学平台，实现了多尺度、全谱段、长时序、异构大数据的互联互通和高效计算，建立了地表要素高精度遥感反演与环境信息模拟模型，揭示了典型全球变化敏感因子的时空特性，支撑了以青藏高原、环渤海地区为重点的全球变化研究。

4.重大地震灾害遥感监测与灾情评估应用系统依托数字地球科学平台，突破了灾情遥感动态监测、精确模拟、快速评估与预测预警等系列关键技术，实现了海量灾情遥感数据产品的准实时共享和灾情信息的快速通报，在汶川、玉树、芦山等重大地震灾害中为国家抗震救灾决策提供了重要的科学依据。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810037550.9(22)申请日 2018.01.16(71)申请人 中国科学院遥感与数字地球研究所地址 100101 北京市朝阳区大屯路甲20号北中科院遥感地球所申请人 南昌大学(72)发明人 占玉林　盛明强　顾行发　余涛　魏香琴　王春梅　李娟　(51)Int.Cl.G06T 5/00(2006.01)(54)发明名称一种基于NDBI的城市夜间灯光数据去饱和方法(57)摘要本发明公开了一种基于NDBI的城市夜间灯光数据去饱和方法，步骤如下：步骤1）获取稳定灯光数据产品NTL ，将该产品的空间分辨率重采样至500m，并对重采样后的数据进行归一化处理，得到NTL norm ；步骤2）获取NTL 相同年份（4月-9月期间）的MODIS MCD43A4产品，并计算得到NDBI 时间序列；步骤3）基于NDBI 时间序列计算每个像元的均值，得到NDBI mean ，并对NDBI mean 进行归一化，得到NDBI norm ；步骤4）将归一化的灯光数据NTL norm 与NDBI norm 相乘得到基于NDBI修正的灯光指数BANTLI(NDBI Adjusted Night TimeLight)。

权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 108109127 A 2018.06.01C N 108109127A1.一种基于NDBI的城市夜间灯光数据去饱和方法，该方法包括如下步骤：步骤1）获取稳定灯光数据产品NTL ，将该产品的空间分辨率重采样至500m，并对重采样后的数据进行归一化处理，得到NTL norm ；归一化处理是将稳定灯光数据NTL的DN值除以63, 公式为NTL norm =DN/63；步骤2）获取NTL 相同年份（4月-9月期间）的MODIS MCD43A4产品，并计算得到NDBI 时间序列；NDBI的计算公式为NDBI=(B7-B2)/(B7+B2)，式中B2和B7分别为MCD43A4产品的第2和第7波段；采用4月-9月期间的MCD43A4产品获取NDBI是为了消除城市地面积雪的影响；步骤3）基于NDBI 时间序列计算每个像元的均值，得到NDBI mean ，并对NDBI mean 进行归一化，得到NDBI n o rm ；NDBI时间序列均值的计算公式为；NDBI mean 归一化的计算公式为NDBI norm =(DN i - DN min )/( DN max - DN min )，式中DN i 为NDBI mean 中任一像元的DN 值，DN max 和DN min 分别代表其最大值和最小值;步骤4）将归一化的灯光数据NTL norm 与NDBI norm 相乘得到基于NDBI修正的灯光指数BANTLI (NDBI Adjusted Night Time Light)。

借卫星之眼瞰天地之境——记中国科学院遥感与数字地球研究所副研究员李家国作者：宋洁来源：《科学中国人》 2016年第9期本刊记者宋洁李家国是我国遥感卫星事业的参与者，也是见证者，他经历了与国家事业共同成长到蜕变的铭心历程。

2003年10月21日，“资源一号02星”成功发射，结束了我国长期依赖国外卫星遥感数据的历史，那年李家国读大三，刚刚接触遥感；2007年，我国正在筹备建设“环境与灾害监测预报小卫星星座”，以适应环境监测和防灾减灾新的形式和要求，那年李家国获得地图学与地理信息系统学硕士，结合着地理信息研发和遥感应用，走进了遥感研究领域；随后，我国在高分辨率对地观测系统，即将陆续发射7颗高分卫星，为遥感的基础和应用研究提供支撑和保障，李家国则一直默默坚守在遥感领域，为我国的遥感事业贡献着一己之力。

一门课引发的兴趣2000年，李家国以优异的成绩考取吉林大学水文与水资源工程专业，十分珍惜大学生活的他也格外奋发图强。

直到一门课的出现，他前进道路的方向从此被改变。

“当时修了一门课叫做《遥感与地理信息系统》，又恰逢我国发射了‘资源1号02星’”，在课上，老师讲述了我国还处于起步阶段的遥感卫星未来发展的规划，这使李家国感到非常激动和兴奋，也正是基于这个原因，他决定研究生转变研究方向，于是报考了地图学与地理信息系统专业。

在接下来的几年中，李家国不断深造，于2010年取得中科院遥感应用研究所定量遥感理学博士学位。

随即，他进入中国科学院遥感与数字地球研究所工作，直至今日。

围绕着传感器辐射定标与校正、水环境遥感监测、遥感大数据快速处理这3大研究方向，李家国辛勤耕耘，翻越了一座又一座高峰。

传感器辐射定标与校正，即把卫星或传感器探测到的信息转换成人所能理解的信息，“因为传感器观测到的是地球光电转换的过程，通过接收地球反射来自太阳光的能量，或地球自身发射的辐射，从而记录下数字”，然而，这些干巴巴的数字对于科研者来说是没有任何意义的，因此需要把数字转换成具有物理意义的参量，比如太阳光反射率、地表发射热辐射的辐量度等。

2018年中国科学院遥感与数字地球研究所秋季入学博士拟录取名单（含硕转博）（按姓名排序）编号考生姓名录取专业1 白瑜地图学与地理信息系统2 曹丹地图学与地理信息系统3 曹洪涛地图学与地理信息系统4 曾业隆地图学与地理信息系统5 陈国强地图学与地理信息系统6 陈庆宇地图学与地理信息系统7 迟登凯地图学与地理信息系统8 段伟地图学与地理信息系统9 贡成娟地图学与地理信息系统10 谷丰地图学与地理信息系统11 郭宇娟地图学与地理信息系统12 韩向娣地图学与地理信息系统13 郝亚蒙地图学与地理信息系统14 季建万地图学与地理信息系统15 贾珺茹地图学与地理信息系统16 贾童地图学与地理信息系统17 金兴信号与信息处理18 李明地图学与地理信息系统19 李鹏地图学与地理信息系统20 李文宁地图学与地理信息系统21 梁爽地图学与地理信息系统22 刘奇鑫地图学与地理信息系统23 欧阳地图学与地理信息系统24 任淯地图学与地理信息系统25 宋博文地图学与地理信息系统26 王更科信号与信息处理27 王京地图学与地理信息系统28 王濮地图学与地理信息系统29 王润之地图学与地理信息系统30 王爽信号与信息处理31 王宛楠地图学与地理信息系统32 吴凯地图学与地理信息系统33 谢帅地图学与地理信息系统34 荀兰地图学与地理信息系统35 杨轩地图学与地理信息系统36 尹然宇地图学与地理信息系统37 张昌赛地图学与地理信息系统38 张静信号与信息处理39 张隆裕地图学与地理信息系统40 张罗信号与信息处理41 张添地图学与地理信息系统42 张欣欣地图学与地理信息系统43 张懿信号与信息处理44 张智杰地图学与地理信息系统45 赵云聪地图学与地理信息系统46 朱莉莉地图学与地理信息系统47 朱欣然地图学与地理信息系统48 朱自娟地图学与地理信息系统。

美国陆地卫星(LＡＮDＳAT)系列卫星由美国航空航天局(NASＡ）与美国地质调查局(UＳGS)共同管理。

自1９72年起,LＡNDＳＡT系列卫星陆续发射,就就是美国用于探测地球资源与环境得系列地球观测卫星系统,曾称作地球资源技术卫星（ERTS)。

陆地卫星得主要任务就就是调查地下矿藏、海洋资源与地下水资源,监视与协助管理农、林、畜牧业与水利资源得合理使用,预报农作物得收成,研究自然植物得生长与地貌,考察与预报各种严重得自然灾害（如地震)与环境污染,拍摄各种目标得图像,以及绘制各种专题图(如地质图、地貌图、水文图)等。

中国科学院遥感与数字地球研究所接收、处理、存档与分发美国陆地卫星系列中得Laｎdsat-5、Ｌａndsat-７与LＡNDSAＴ-8三颗卫星得数据。

卫星传感器全色可见光近红外短波红外热红外雷达最小最大最高最低垂直轨道方向Landsａt-5TM 20 １８5Laｎdｓaｔ-7ETM+ １0 1８5 Landsat-8OLI／ＴIRS １0０1８5Lａndsat-5卫星Lａnｄｓat－5卫星就就是美国陆地卫星系列中得第五颗。

Ｌanｄsat-5卫星于１9８4年3月发射升空,它就就是一颗光学对地观测卫星，有效载荷为专题制图仪(TM)与多光谱成像仪(MＳS)。

Laｎｄsａt-5卫星所获得得图像就就是迄今为止在全球应用最为广泛、成效最为显著得地球资源卫星遥感信息源,同时Laｎｄsaｔ－５卫星也就就是目前在轨运行时间最长得光学遥感卫星。

中国科学院遥感与数字地球研究所自19８6年至今不间断得接收该卫星遥感数据,保存着２0多年来接收得Landsat－５卫星原始数据,能够提供多种处理级别得数据产品，产品格式包括LGSＯＷＧ、ＦAＳTB、GeｏＴＩFF等。

如需Lａｎdsat－5卫星数据,请与遥感地球所数据服务部联系。

Landｓat-5得卫星参数、成像传感器、产品级别说明如下:所属国家美国设计寿命（年) 5发射时间１984-03-01失效时间２０11-1２-21轨道类型近极地太阳同步轨道轨道高度(千米）7０5轨道倾角(°) 98、２运行周期（分钟) ９8、9每天绕地球圈数15降交点地方时９:４5轨道重复周期(天) 16传感器数量 2下行速率(Mｂps) 85波段波长范围(微米) 分辨率（米)１0、4５~0、５３30２0、52～0、60 ３03 0、６３~0、６9 3０4 0、76~0、９０3０５1、55～1、75 306 １0、40~12、５0 12０7 2、08~2、3５301级经过辐射校正,并将卫星下行扫描行数据反转后按标称位置排列,但没有经过几何校正得产品数据。