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2021年11月9日-16日，我院主持的国家重点研发计划“面向城市群的区域生态环境智能感知技术与系统示范（2019YFB2102900）”项目，在武汉市成功开展城市生态环境星-机-地-车-船多平台多要素综合观测试验。

面向空-天-地观测尺度效应、多要素相互作用机制、“智能生态云脑”系统验证等科学与技术问题，项目组充分利用遥感卫星、无人机、地基监测、业务化监测车船等多源观测手段，在武汉市城郊区针对水、土、气、生多种生态环境要素开展多平台同步监测。来自武汉大学、中国地质大学（武汉）、湖北大学、生态环境部长江监测与科研中心、湖北省环境监测中心站、湖北省气象信息与技术保障中心的几十位科研人员参与试验。

星机地监测数据接入

针对空天遥感监测，项目组根据卫星过境时间并配合卫星的编程调度，获取了覆盖试验区的Landsat7-8、Sentinel-2、高分2号、环境2号、吉林一号光谱星（JL1-01C）、资源一号-02D等中高分辨率卫星观测数据。另外，基于多台固定翼、旋翼无人机，分别搭载多光谱相机、高光谱成像仪、热红外成像仪、PM2.5监测仪等仪器，在重点区域进行了航空遥感测量。

无人机观测

针对江湖水环境监测，基于我国最大、最先进的内河水环境监测船“水环监2016”，在长江干流武汉江段及汉江支流进行巡测，通过水质在线监测设备实现每小时39个水质参数的近实时获取，监测参数包括水温、PH、透明度、浊度、叶绿素a、氨氮、CDOM等；在武汉市东湖、后湖、梁子湖、汤逊湖等重点湖库进行人工水质采样，并利用手持式光谱仪采集水面近端光谱，对排污口、工厂以及水色、气味异常区域执行无人机应急监测飞行任务。

水质监测作业

基于气象站点、大气污染监测站点的实时监测数据及小时尺度1公里分辨率的PM2.5浓度卫星反演产品，获取研究区范围的大气污染热力图。在此基础上，面向武汉市主要工业区的典型大气污染物，利用走航监测车和固定监测车上搭载的气象参数监测仪、黑碳测仪器、VOCs监测仪、激光雷达系统、质谱仪和多参数监测仪器，开展了关键大气污染参数的灵活、精细监测。

大气污染监测车作业

在武汉市天兴洲、黄陂区郊区林地、农田及城市公园选择典型样地，利用地物光谱仪、双通道热电偶温度计、手持式测温仪、区域土壤水分测量系统及土壤温湿度传感器进行土壤实地测量；利用叶面积指数仪、激光测高仪及胸径尺等便携设备，采集近端光谱、叶面积指数、胸径、树高等植被生态参数观测。在卫星同步区域执行无人机监测飞行任务，采集分米级航空RGB和多光谱、热红外数据，获取城市星-机-地多尺度土壤、生态监测结果。

城市土壤、生态参数样地监测

通过本次综合试验，获取了城市研究区水、土、气、生多要素的多平台、多尺度同步观测数据集，为项目生态环境要素的高精度反演、融合与同化、智能分析等研究提供关键数据支撑，为区域生态环境智能感知认知系统——智能生态云脑的系统完善提供了验证环境，为生态环境跨部门监测应用示范打下坚实基础。