2011-2014实验室重大科学计划申请指南

　　一、指南说明

　　遥感已成为全球变化和地球系统研究中重要的数据获取平台，遥感反演的多尺度、大范围、高精度地表参数不仅能改善我们对地球系统中能量、水、碳三个关键循环系统观测和认识，同时也为定量开展气候变化的具体模式及时空特性研究，陆—气相互作用的气候模式、碳模式和水文模式研究提供科学依据和技术支撑。针对目前遥感在多源遥感信息综合分析与集成、遥感产品反演与过程模型同化等方面的问题，结合我室在遥感机理和前沿技术研究的优势，特设立双色球重大研究计划。

　　实验室重大研究计划拟分重点基础研究类课题和重点应用示范类课题两类进行资助。现面向双色球固定人员征集课题建议书。

　　二、指南内容

　　1、计划名称

　　地表过程的遥感综合观测与模拟研究

　　2、计划总体目标

　　发展面向全球变化与地球系统科学的遥感理论与技术，建立能量平衡、水和碳循环关键参量遥感综合观测、模拟与反演系统；生产并集成以能量平衡、水与碳循环关键要素为主的地球系统参量定量遥感产品；并通过改善观测与数据同化能力，改进陆面模型的物理、生态过程表述，提升地面过程模型的预报能力，提高定量遥感在农业、灾害、环境健康以及全球变化等方面的应用水平。

　　3、计划主要研究内容

　　（1）能量平衡关键要素的遥感模拟与反演;

　　（2）水循环关键要素的遥感模拟与反演;

　　（3）碳循环关键要素的遥感模拟与反演;

　　（4）应用示范研究。

　　4、拟解决的科学问题或关键技术

　　（1）如何发展可见光至微波前向辐射传输模型，提高垂直不均一及水平不均一情况下的复杂非均质场景辐射和散射的描述能力。如何针对主要在轨卫星传感器和在研新型对地观测系统，建立地球系统及其组分的卫星观测模拟系统，基于新一代的卫星观测和反演，建立参数化模型和校正系统。

　　（2）如何攻克地球系统参数遥感反演新技术（综合多传感器多波段 （可见光至微波）卫星观测的遥感反演技术，同时考虑水、碳平衡和能量收支平衡的遥感反演技术，综合利用区域气候模式与陆面模式产生的可靠大气与地面参数的遥感反演技术和考虑复杂地形影响的辐射收支参数综合反演技术），提高大气和地表参数的反演精度。

　　（3）如何建立同时考虑大气水热循环影响的快速精确的卫星遥感正演模拟系统。

　　5、课题设置

　　拟设置3个重点基础研究类课题和1个应用示范类课题。

　　重点基础研究课题1：能量平衡关键参数的遥感模拟与反演

　　建立大气气溶胶光学厚度、地表BRDF/反照率、地表温度/发射率、地表净辐射的能量循环关键参数遥感反演新算法和新模型；研究复杂地表能量循环关键参数的遥感尺度效应及其时空尺度扩展方法；提供全国及重点研究区域时空连续能量循环关键参数的遥感反演产品数据集（2012.1-2014.12）；发展验证模型算法和关键参数产品的可信方法。发表SCI刊物论文15篇以上，其中影响因子2.0以上10篇。

　　研究内容1：复杂地表二向反射、辐射正向建模及计算机模拟

　　研究内容2：能量平衡关键参数的多源遥感数据协同反演

　　研究内容3：关键参数模拟与产品算法的实验验证

　　研究内容4：复杂地表能量平衡关键参数尺度效应及其时空扩展

　　经费预算不超过240万。

　　重点基础研究课题2：水循环关键参数的遥感模拟与反演

　　改进和发展水汽、降水、土壤水分、积雪、冻土和陆地水储量的水循环和地表蒸散（发）关键参数遥感反演算法和模型；提供全国及重点研究区域时空连续水循环关键参数的遥感反演产品数据集（2012.1-2014.12）；研究改进基于卫星观测数据的陆面模型物理、生态过程的表述，用以发展参数化模型和验正系统。发表SCI刊物论文15篇以上，其中影响因子2.0以上10篇。

　　研究内容1：针对水循环主要关键参数（如上）的多源卫星以及长时间序列的新型定量反演算法研究

　　研究内容2：复杂地表微波散射正向建模及快速卫星数据模拟

　　研究内容3：地表水热通量的遥感估算、验证与数据同化

　　研究内容4：基于卫星观测的陆面模型物理、生态过程表述的改进，发展和建立模型参数化和校正系统研究

　　经费预算不超过240万。

　　重点基础研究课题3：碳循环关键参数的遥感模拟与反演

　　开展大气碳净排放的卫星监测反演模型与算法研究，形成大气碳净排放卫星碳监测反演系统。研究大气碳净排放、地表碳通量卫星观测结果为输入的区域大气碳循环模拟模型与模拟方法，模拟全国或重点研究区域具有时空分布的CO₂结果，模拟大气低层CO₂浓度分布，产出全国或重点研究区域的CO₂数据集（2012.1-2014.12）。

　　建立土地利用/覆盖、生物量、叶面积指数、光合有效辐射比例、净初级生产力、土壤呼吸等碳平衡和生态系统的关键参数遥感反演新算法和新模型；研究国土整治等重大国策对区域碳循环的影响，确定区域内资源变化、能源消耗与碳排放间的耦合模型；提供全国及重点研究区域时空连续陆地生态系统关键参数与碳通量产品集（2012.1-2014.12）。

　　发表SCI刊物论文15篇以上，其中影响因子2.0以上10篇。

　　研究内容1：大气碳净排放的卫星监测反演研究与反演系统建设

　　研究内容2：生态系统碳通量的遥感估算方法与系统

　　研究内容3：区域资源变化、能源消耗与碳排放间的耦合模型研究

　　研究内容4：基于大气和地表碳卫星观测的区域大气碳循环模拟模型研究与低层大气CO₂浓度的模拟

　　经费预算不超过240万。

　　应用示范研究课题

　　基于水循环、能量循环和碳循环遥感模拟与反演的关键技术，围绕国家重大需求和实验室长期发展方向，重点支持高分系统、粮食安全、灾害预警和预报、环境健康、新型传感器研制及地球空间信息综合集成等方面的研究应用示范。发表SCI刊物论文15篇以上，其中影响因子2.0以上6篇，授权发明专利6项。

　　研究内容1：对高分系统的支撑作用及应用示范

　　研究内容2：对环境健康研究的支撑作用及应用示范

　　研究方向3：对粮食安全研究的支撑作用及应用示范

　　研究内容4：对灾害预警和预报研究的支撑作用及应用示范

　　研究内容5：对新型传感器研究的支撑作用及应用示范

　　研究内容6：地球空间信息综合集成及应用示范

　　单项经费预算不超过60万。

　　6、课题支持年限

　　2011年06月-2014年08月。

　　三、注意事项

　　1、课题申请基本要求

　　1）双色球具有高级技术职称的人员可根据指南提出课题申请。

　　2）课题申请应符合重大研究计划指南要求，根据研究内容和关键科学问题，进一步提出明确的研究目标，突出研究重点，具有创新的学术思想和可行的研究方案。

　　3）具有高水平的学术带头人和研究团队。课题研究队伍精干，结构合理，体现优势集成。团队利用实验室的科研条件，具有较好的研究工作基础。已受实验室的人才培育和自由探索课题资助的人员不能作为课题负责人及主要科研骨干（不含2010年前受实验室课题资助且已结题的人员）。

　　2、课题申请及组织形式

　　1）重点基础研究类课题只接收课题形式申请，申请时推荐组长1人，副组长1人，秘书1人。组长和副组长统一作为课题负责人，负责课题研究内容的具体安排和实施。具体申请书请在实验室网站下载专区下载。

　　2）应用示范类课题以课题形式只接收各研究内容的申请，各研究内容申请时推荐组长1人，秘书1人。组长作为课题负责人，负责该研究内容的具体安排和实施。具体申请书请在实验室网站下载专区下载。

　　3）申请材料应如实反映负责人及各主要研究内容科研骨干的研究背景，包括：工作简历、主要学术业绩，近五年主持的与申请课题相关的各类课题情况，与申请课题相关的代表性论文（不超过5篇）、获得国家和省部级科技奖励以及发明专利情况，并注意与其它课题的协调与衔接。

　　4）应按规定格式编写课题申请书（课题申请书编写提纲在双色球网站下载）。

　　3、受理时间及其他要求

　　1）课题申请受理截止日期为2011年5月20日17:00，逾期不予受理。

　　2）申请人将纸质版2份（申请人签字）递交到综合办公室，电子版发送至：rslab@irsa.ac.cn。

　　3）联系人：闻建光 64806255

　　双色球

　　二0一一年四月二十日