精密測量院環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測評估研究團(tuán)隊聯(lián)合英國諾丁漢大學(xué)，在多源遙感數(shù)據(jù)地表水體動態(tài)監(jiān)測方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果近期在遙感著名學(xué)術(shù)期刊《環(huán)境遙感》（Remote Sensing of Environment）上發(fā)表。

　　準(zhǔn)確監(jiān)測高時間、高空間分辨率的地表水體動態(tài)變化對于全球生態(tài)系統(tǒng)與氣候變化研究具有重要意義。衛(wèi)星遙感作為對地觀測的重要手段，為地表水體宏觀監(jiān)測提供了主要數(shù)據(jù)源。而目前在對地觀測中，單一衛(wèi)星遙感傳感器在時間分辨率和空間分辨率有所側(cè)重，難以獲取同時滿足高時間和高空間分辨率要求的遙感影像。當(dāng)前歐洲委員會聯(lián)合研究中心（European commission's Joint Research Centre）、美國馬里蘭大學(xué)全球地表分析與發(fā)現(xiàn)實驗室（Global Land Analysis and Discovery Laboratory）主要采用30米分辨率/16天頻率的Landsat衛(wèi)星遙感影像，監(jiān)測全球地表水體動態(tài)過程。但相關(guān)研究無法監(jiān)測洪水等地表水體快速變化過程，并且受傳感器條帶噪聲等硬件因素以及云污染等天氣因素影響，造成大量區(qū)域有效觀測數(shù)據(jù)的缺失。

　　為解決地表水體快速、連續(xù)、高分辨率遙感宏觀動態(tài)監(jiān)測難題，研究團(tuán)隊在Landsat衛(wèi)星遙感影像基礎(chǔ)上，通過融合500米分辨率/8天頻率的MODIS衛(wèi)星遙感影像、30米分辨率地表水體歷史淹沒頻率數(shù)據(jù)以及數(shù)字高程模型，提出了一種高時空分辨率地表水體動態(tài)監(jiān)測新方法。該方法通過尺度轉(zhuǎn)換等理論，實現(xiàn)不同分辨率遙感數(shù)據(jù)的融合與尺度轉(zhuǎn)換；同時考慮了地表水體空間分布受地形因素影響，采用淹沒頻率數(shù)據(jù)以及數(shù)字高程模型聯(lián)合描述水下及水上地形信息，進(jìn)而預(yù)測與優(yōu)化地表水體空間分布；通過局域空間濾波，實現(xiàn)云污染區(qū)域的水體動態(tài)監(jiān)測。通過在全球6個典型淹沒區(qū)進(jìn)行應(yīng)用實驗，本方法實現(xiàn)了30米分辨率/8天頻率的高時空分辨率遙感水體動態(tài)監(jiān)測，解決了當(dāng)前地表水體產(chǎn)品受云、陰影以及衛(wèi)星條帶因素造成的有效數(shù)據(jù)缺失等不足，為準(zhǔn)確理解地表水體動態(tài)變化提供了重要依據(jù)。

典型區(qū)域衛(wèi)星遙感影像（左）及研究提取的水體淹沒頻率（右）

　　該研究以“Monitoring high spatiotemporal water dynamics by fusing MODIS, Landsat, water occurrence data and DEM (融合MODIS、Landsat衛(wèi)星影像、水淹沒頻率數(shù)據(jù)以及數(shù)字高程模型，監(jiān)測高時空分辨率地表水體動態(tài)變化)”為題發(fā)表在遙感領(lǐng)域頂級學(xué)術(shù)期刊《環(huán)境遙感》（Remote Sensing of Environment）上，精密測量院研究員李曉冬為第一作者和通訊作者。

　　該研究得到國家自然科學(xué)基金、中科院青促會以及武漢市應(yīng)用基礎(chǔ)前沿項目等聯(lián)合資助。

　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425721004004