全球變化敏感因子的空間觀測與認知

全球變化正在對人類環(huán)境帶來巨大的影響，日益成為世界各國關注的重大問題。我國是受全球變化影響最嚴重的國家之一，也是影響全球變化過程的重要國家之一，而且也具有世界上比較典型和獨一無二的全球變化響應敏感區(qū)，如高海拔地區(qū)、干旱-半干旱區(qū)、綿長的海岸帶、人類活動密集區(qū)等。由于全球變化是一種大尺度、長周期的變化過程，空間技術成為觀測其現(xiàn)象的一種有效手段，特別是可以客觀地觀測全球變化敏感因子特征與變化。

空間觀測全球變化現(xiàn)象的重要作用

全球變化敏感因子主要包括表現(xiàn)因子（如溫度、降水等）、響應因子（如生態(tài)系統(tǒng)、災害、水資源、冰雪變化等）、驅(qū)動因子（如溫室氣體、反照率等）?？臻g對地觀測技術在監(jiān)測這些因子方面具有常規(guī)方法難以比擬的優(yōu)勢。它不但可以快速、實時、動態(tài)、準確地監(jiān)測全球和區(qū)域尺度的環(huán)境變化，還可以實時、快速跟蹤和監(jiān)測突發(fā)性極端環(huán)境事件的發(fā)生。無論在微觀尺度還是在宏觀尺度，對地觀測技術都可為人類提供重要的全球動態(tài)變化信息，為決策提供快速、準確的空間技術支持。理解全球變化因子與空間觀測電磁波的相互作用機理與模式，提高變化敏感因子的空間遙感監(jiān)測水平，以掌握地球變化敏感因子的時空變化規(guī)律，提高全球變化研究中模式與分析的準確性，有效驅(qū)動環(huán)境變化系統(tǒng)各種過程的模擬是國際前沿科學問題，也是國家的急需。

2009年由7個單位開始共同承擔國家“973”項目—— “空間觀測全球變化敏感因子的機理與方法”。項目圍繞關鍵科學問題，開展全球變化敏感因子分析及空間響應模式研究；發(fā)揮多學科交叉綜合優(yōu)勢，將遙感物理模型與大氣、陸氣、海氣因子變化的地學過程相結(jié)合，探索基于對地觀測數(shù)據(jù)的全球變化敏感信息精確反演機理和方法；研究多平臺空間觀測的模式優(yōu)化和多遙感器聯(lián)動觀測理論與方法；研究基于全球變化敏感因子時空尺度轉(zhuǎn)換及因子之間耦合效應的綜合信息提取理論與方法；開展星-機-地多平臺綜合遙感實驗，建立全球變化區(qū)域影響研究的空間信息模擬平臺。

建議我國研制發(fā)射全球變化科學衛(wèi)星

利用空間對地觀測技術研究全球環(huán)境變化是一項十分有效的技術。近年來我國發(fā)射了若干對地觀測遙感衛(wèi)星，但主要為行業(yè)應用衛(wèi)星，對科學衛(wèi)星的考慮較少，更沒有面向全球變化的對地觀測衛(wèi)星計劃。全球變化研究的需要和國內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢對全球變化空間監(jiān)測平臺正在提出強烈的需求，建議國家和有關部門盡早考慮部署研制發(fā)射全球變化監(jiān)測系列科學衛(wèi)星，并將機載對地觀測系統(tǒng)與之互補。

正在開展的“973”項目擬通過空間對地觀測技術監(jiān)測全球變化敏感因子機理的研究，試圖闡明探測不同敏感因子的最佳電磁波段、最佳時間分辨率、最佳空間分辨率和最佳光譜分辨率，從而提出我國全球變化衛(wèi)星科學方案和組網(wǎng)模式，研究全球變化的空間尺度與時間尺度分布特點，研究多平臺觀測技術，為我國研制全球變化衛(wèi)星做好基礎性工作，滿足全球變化環(huán)境敏感因子的空間觀測需求，為全球變化研究做出科學貢獻。

郭華東，地球科學學家,中國科學院對地觀測與數(shù)字地球科學中心研究員,《國際數(shù)學地球?qū)W報》創(chuàng)始主編，2011年當選為中國科學院院士。1977年畢業(yè)于南京大學地球科學系，1981年獲中國科學院研究生院碩士學位，2009年被澳大利亞科庭大學授予榮譽科學博士學位。主要從事遙感科學與應用研究。系統(tǒng)揭示雷達電磁波與典型地物的相互作用機理，建立了無植被沙丘雷達散射幾何模型，揭示了熔巖的去極化機理與植被的多極化響應現(xiàn)象，證實了長波段雷達對干沙的穿透性，發(fā)現(xiàn)了沙丘覆蓋下的古河道與古長城；建立了多源遙感找礦理論方法與找礦模式以及重大地震災情全天時全天候和主被動多尺度遙感觀測體系，提出全球環(huán)境變化敏感因子空間觀測及月基觀測概念；組織構(gòu)建了新型對地觀測系統(tǒng)，建成神舟飛船陸地遙感應用系統(tǒng)，創(chuàng)建了我國第一個數(shù)字地球原型系統(tǒng)。