名家观点 | 叶绿素荧光卫星遥感—原理与应用

日光诱导叶绿素荧光（SIF）是近十年植被遥感领域最亮点的研究前沿。自然光条件下，SIF信号不到入射能量的1%，地表微弱且与反射光混叠的叶绿素荧光还受到大气辐射传输的强烈干扰，如何利用卫星遥感方式，将微弱的SIF信号，从背景反射光中高精度分离并探测出来，具有极大的科学挑战。

中国科学院空天信息创新研究院刘良云研究员在“2019年广东省地理学研究生学术论坛”上的报告详细介绍了叶绿素荧光卫星遥感-原理与应用，包括日光诱导叶绿素荧光遥感的基本原理与探测算法，叶绿素荧光卫星遥感方法与应用进展，国产荧光卫星现状与规划，叶绿素荧光与植被光合生理探测的前沿与基础问题等。

传统的卫星定量遥感思路是通过反演大气参数，并利用大气辐射传输模型计算大气光学特性，从而将星上辐射亮度转换为地表辐亮度信号。但当前大气定量遥感精度非常有限，无法支持高精度SIF卫星反演。为此，部分学者提出了数据驱动的SIF卫星反演方案，即不同大气状况的大气透过率、程辐射光谱特征是相似的，用少数几个主成分就可以精确重构大气光学特性。当前GOME-2、SCIMACHY、OCO-2、TanSat、TROPOMI等全球SIF产品算法都是采用数据驱动算法，且这些SIF卫星产品在全球农业、生态和碳循环研究中发挥了重要作用。

专家介绍

刘良云，中国科学院空天信息创新研究院研究员，长期从事植被定量遥感研究。

E-mail: liuly@radi.ac.cn

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Du, S., Liu, L., Liu, X., Zhang, X.,Gao, X.,&Wang, W. 2020. The Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence Imaging Spectrometer (SIFIS) Onboard the First Terrestrial Ecosystem Carbon Inventory Satellite (TECIS-1): Specifications and Prospects. Sensors, 20, 815

Liu, X., Liu, L., Hu, J., Guo, J., & Du, S. 2020. Improving the potential of red SIF for estimating GPP by downscaling from the canopy level to the photosystem level. Agricultural and Forest Meteorology, 281, 107846

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Du, S., Liu, L., Liu, X., Guo, J., Hu, J., Wang, S., & Zhang, Y. 2019.SIFSpec: measuring solar-induced chlorophyll fluorescence observations for remote sensing of photosynthesis. Sensors, 19(13): 3009

Liu, X., Guo, J., Hu, J., & Liu, L. 2019. Atmospheric Correction for Tower-Based Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence Observations at O2-A Band. Remote Sensing, 11(3): 355

胡姣婵,刘良云,刘新杰.2015.FluorMOD模拟叶绿素荧光夫琅和费暗线反演算法不确定性分析.遥感学报,19(4):594-608

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程占慧,刘良云.2010.冠层光能利用率的叶绿素荧光光谱探测.遥感学报,14(2):364-378

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图文整理：岳永江

责任编辑：石笑阳

   审核：王波涛

终审：顾伟男 田巍  梁龙武 

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