点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:拍微波CT,透视植物内水分分布
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

拍微波CT,透视植物内水分分布

来源:科技日报2024-08-02 10:32

  8月1日,中国科学院空天信息创新研究院(以下简称“空天院”)发布消息,国家重大科技基础设施——航空遥感系统近日成功在河北省塞罕坝机械林场、御道口牧场等地开展“植被与土壤的水分遥感试验”。这是国际上首次基于航空平台开展土壤—植被—大气的水分透视遥感试验。该试验是中国科学院国家空间科学中心牵头组织的滦河流域天空地多尺度遥感联合试验的重要组成部分。

  滦河作为海河流域的重要河流,是京津冀地区的“水龙头”。滦河流域是由山地、河流、森林、农田、湖泊、草地、沙地等诸多要素构成的复杂生态系统,是探索多要素遥感机理、创新多源遥感方法、验证先进遥感技术的理想场所。

  “植被在陆地—大气间的水分传输中扮演着重要角色,不仅是陆地水资源的蓄水池,也是大自然的抽水机。”空天院遥感与数字地球重点实验室主任胡斯勒图研究员说,以往土壤—植被—大气的水分传输研究局限于微观的某一个点,这限制了对整个生态系统水分平衡的理解,因此迫切需要发展能够在更大空间尺度上进行观测的现代技术手段,透视遥感就是一个很好的选择。

  本次透视遥感试验主要利用微波技术。微波的波长比可见光和热红外波长更长,具有很强的穿透能力,可以穿过云层和植被,即使在夜间和阴雨天也能正常工作。同时,不同波段的微波与植被的不同部位有着不同的相互作用机制,比如长波段更能深入观测到植被的茎干部分,而短波段则更适合观测植被的冠层和叶片。

  “此次遥感试验采用了从L波段至Ka波段的多通道微波协同观测,这是一种透视观测的技术,就像医生通过使用CT扫描诊断人体内部病情一样。研究人员可以深入观察植物内部的水分状态和分布,详细解析从土壤到植被茎干再到冠层和大气的整个水分传输过程。”空天院遥感与数字地球重点实验室研究员赵天杰说,这不仅有助于从植物生理过程深入理解植被的生长与死亡机制,还能揭示生态系统如何应对水分胁迫的变化。

  此次,科研团队利用航空遥感系统搭载的三频段(L/S/C)多角度成像微波辐射计、三频段(Ku/K/Ka)全极化扫描微波辐射计、机载激光扫描仪系统以及全谱段高光谱成像仪4种航空载荷,对塞罕坝、御道口等地的森林、农田和草地等实施了精准观测。

  同时,科研人员还使用无人机搭载微波辐射计、热红外成像仪、多光谱相机等设备,进行了更精细尺度的协同观测。

  本次试验获取的数据,将用于发展和检验时空多尺度的土壤水分、植被水分、植被水势、大气水汽和蒸散发等陆地水循环关键参量的智慧化遥感方法,进而通过空天技术手段捕捉植物内部的水分状态变化,理解土壤水分供应和大气水分需求之间的复杂相互作用。这项工作将为陆地水资源卫星、海洋盐度探测卫星等国产卫星的新型载荷观测数据处理和创新应用提供技术支撑,为评估“森林是水库”的生态服务功能,进一步提升森林的土壤储水量和水分生产力,增加水资源的涵养和调蓄能力提供科学依据。(陆成宽)

[ 责编:张梦凡 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第140届广交会第一期线下展:18.9万名境外采购商到会

  • 《长征专题书目(1936—2026)》出版发行

独家策划

推荐阅读
智能科技是当前最具革命性、引领性的科技前沿,是推动新质生产力质态变革的关键力量,它不仅表现为技术层面的迭代,更体现为生产方式、产业形态和价值创造模式的系统性重构,并推动形成智能经济新形态。
2026-10-20 10:00
推进全球人工智能伦理治理,必须坚持“以人为本、向上向善”,以增进全人类共同福祉为根本目标,从技术普惠、精准治理、多元参与和全球共治四个方面协同推进,构建发展机会均等、权责边界清晰、国际协同高效的治理秩序。
2026-10-20 09:59
人民健康是民族昌盛和国家强盛的重要标志,也是中国式现代化行稳致远的根基所在。时隔十年,2026年10月,全国卫生与健康大会再次召开。回望十载征途,健康中国已从宏伟蓝图,化作大江南北触手可及的民生福祉。
2026-10-20 09:58
自然如何不被贫困“吞噬”,跨境之痛如何共担,资金如何流向正确方向——16日在亚美尼亚首都埃里温举行的生物多样性领导人峰会,就这三个问题向《生物多样性公约》第十七次缔约方大会(COP17)正式谈判传递出三个诉求:把自然保护纳入安全议程,让全球目标回应区域现实,让资金和措施真正到位。
2026-10-20 09:57
生产要素创新性配置,推动资源治理由技术优化向制度协调延伸。算电协同、算水协同揭示的资源逻辑,是技术创新改变资源利用方式、要素创新性配置提升系统效能、产业转型升级实现综合价值的有机统一。
2026-10-20 09:55
围绕“科学作为全球公共产品”“负责任的人工智能应对全球挑战”“科学、社会与信任”三大议题开展对话交流
2026-10-20 08:58
2026国际科学理事会中期会员大会暨北京科学对话由国际科学理事会主办,中国科学技术协会、中国科学院、中国社会科学院、北京市人民政府共同举办
2026-10-20 08:29
城市是人民美好生活的载体,人民群众是城市建设的主体和城市发展的动力源泉。
2026-10-19 09:32
当你出门后,扫地机器人根据你的清洁习惯自己排定工作时间、规划好路线;自研的快充技术,让它边充边扫、无限续航。这个颇具科幻意味的场景,已被第140届中国进出口商品交易会(广交会)上的一款产品实现。
2026-10-19 09:35
“可信工具”这一重要提法精准抓住了人工智能发展的一个根本问题:我们不能只问人工智能是不是更聪明、更高效、更强大,还要追问它是否真正可信。
2026-10-19 09:31
让从农田到餐桌的全过程均有标准可依,并积极推广应用食品数字标签,让食品信息获取更便捷高效。
2026-10-19 09:18
推动卫生与健康事业高质量发展,不断提高人民健康水平,确保健康中国建设取得决定性进展。
2026-10-19 09:16
当前全球生态环境挑战日益严峻,科技创新是应对可持续发展挑战的核心力量。
2026-10-16 16:29
10月16日是第四十六个世界粮食日,所在周是全国粮食安全宣传周,主题为“创新当下,粮安未来”。从良种选育、智能农机到数字农业、精准储运,创新正成为粮食增产、节粮减损、营养提升的关键引擎。即日起,光明网联合科普中国推出系列科普视频,深入解读科技创新绘就的粮安答卷。
2026-10-16 08:46
在显示技术升级与人工智能赋能的双重驱动下,行业正跳出传统数字阅读的固有边界
2026-10-16 08:45
打造集技术研发、模型训练、系统验证及场景测试于一体的创新基地,推动人形机器人及具身智能技术从实验室研发阶段走向大规模产业应用。
2026-10-16 08:39
工业和信息化部、中央网信办、市场监管总局高度重视,在前期调查工作基础上,成立联合调查组开展核查,并依法依规处理。有关情况将及时公布。
2026-10-16 08:40
大会延续“零碳·科技”永久主题,以“智储新程 绿动全球”为年度主题
2026-10-16 08:35
“戈壁荒滩老风口,飞沙走石雁不留。托里县老风口蝶变的三部曲,为生态脆弱地区推动高质量发展、树立和践行正确政绩观,提供了深刻启示。树立和践行正确政绩观,就要算大账、算长远账、算整体账,既做显功、也做潜功,把生态优势转化为发展优势、民生福祉。
2026-10-15 09:51
常压下,水到0℃会结冰,这就是人们熟悉的相变,0℃即是相变的临界点。两篇论文的共同通讯作者、宁波东方理工大学助理教授余雪佳,把这个难题比作“在沸水中完好保存一件冰雕”。
2026-10-15 09:49
加载更多