全球变化敏感因子的空间观测与认知

全球变化正在对人类环境带来巨大的影响，日益成为世界各国关注的重大问题。我国是受全球变化影响最严重的国家之一，也是影响全球变化过程的重要国家之一，而且也具有世界上比较典型和独一无二的全球变化响应敏感区，如高海拔地区、干旱-半干旱区、绵长的海岸带、人类活动密集区等。由于全球变化是一种大尺度、长周期的变化过程，空间技术成为观测其现象的一种有效手段，特别是可以客观地观测全球变化敏感因子特征与变化。

空间观测全球变化现象的重要作用

全球变化敏感因子主要包括表现因子（如温度、降水等）、响应因子（如生态系统、灾害、水资源、冰雪变化等）、驱动因子（如温室气体、反照率等）。空间对地观测技术在监测这些因子方面具有常规方法难以比拟的优势。它不但可以快速、实时、动态、准确地监测全球和区域尺度的环境变化，还可以实时、快速跟踪和监测突发性极端环境事件的发生。无论在微观尺度还是在宏观尺度，对地观测技术都可为人类提供重要的全球动态变化信息，为决策提供快速、准确的空间技术支持。理解全球变化因子与空间观测电磁波的相互作用机理与模式，提高变化敏感因子的空间遥感监测水平，以掌握地球变化敏感因子的时空变化规律，提高全球变化研究中模式与分析的准确性，有效驱动环境变化系统各种过程的模拟是国际前沿科学问题，也是国家的急需。

2009年由7个单位开始共同承担国家“973”项目—— “空间观测全球变化敏感因子的机理与方法”。项目围绕关键科学问题，开展全球变化敏感因子分析及空间响应模式研究；发挥多学科交叉综合优势，将遥感物理模型与大气、陆气、海气因子变化的地学过程相結合，探索基于对地观测数据的全球变化敏感信息精确反演机理和方法；研究多平台空间观测的模式优化和多遥感器联动观测理论与方法；研究基于全球变化敏感因子时空尺度转换及因子之间耦合效应的综合信息提取理论与方法；开展星-机-地多平台综合遥感实验，建立全球变化区域影响研究的空间信息模拟平台。

建议我国研制发射全球变化科学卫星

利用空间对地观测技术研究全球环境变化是一项十分有效的技术。近年来我国发射了若干对地观测遥感卫星，但主要为行业应用卫星，对科学卫星的考虑较少，更没有面向全球变化的对地观测卫星计划。全球变化研究的需要和国内外发展态势对全球变化空间监测平台正在提出强烈的需求，建议国家和有关部门尽早考虑部署研制发射全球变化监测系列科学卫星，并将机载对地观测系统与之互补。

正在开展的“973”项目拟通过空间对地观测技术监测全球变化敏感因子机理的研究，试图阐明探测不同敏感因子的最佳电磁波段、最佳时间分辨率、最佳空间分辨率和最佳光谱分辨率，从而提出我国全球变化卫星科学方案和组网模式，研究全球变化的空间尺度与时间尺度分布特点，研究多平台观测技术，为我国研制全球变化卫星做好基础性工作，满足全球变化环境敏感因子的空间观测需求，为全球变化研究做出科学贡献。

郭华东，地球科学学家,中国科学院对地观测与数字地球科学中心研究员,《国际数学地球学报》创始主编，2011年当选为中国科学院院士。1977年毕业于南京大学地球科学系，1981年获中国科学院研究生院硕士学位，2009年被澳大利亚科庭大学授予荣誉科学博士学位。主要从事遥感科学与应用研究。系统揭示雷达电磁波与典型地物的相互作用机理，建立了无植被沙丘雷达散射几何模型，揭示了熔岩的去极化机理与植被的多极化响应现象，证实了长波段雷达对干沙的穿透性，发现了沙丘覆盖下的古河道与古长城；建立了多源遥感找矿理论方法与找矿模式以及重大地震灾情全天时全天候和主被动多尺度遥感观测体系，提出全球环境变化敏感因子空间观测及月基观测概念；组织构建了新型对地观测系统，建成神舟飞船陆地遥感应用系统，创建了我国第一个数字地球原型系统。