2024年全国两会召开期间，全国人大代表、
中国科学院空天信息创新研究院院长
吴一戎院士接受科技日报记者采访时表示目前新一代对地观测系统“透视地球”已经开始研制(
中国新一代对地观测系统“透视地球”开始研制
)。最近
《
遥感学报
》期刊
202
4
年
第
3
期封面文章刊登了
吴一戎院士
团队的
论文
《
透视地球——新一代对地观测技术
》
。
《透视地球》论文摘要指出“基于
天基、空基、陆基
等观测平台，利用
电磁、微波、激光和重力
等穿透性、多维度、高密度的新型透视遥感探测前沿技术，“透视地球”对大气圈、水圈、生物圈、岩石圈等地球空间
物理要素、内部结构及其演变过程
进行精细、综合探测，获取地球各圈层
更“精确”、更“深层”的信息
，成为新一代对地观测技术发展的积极探索和重要方向。”。
《透视
地球
》文章
阐述了透视地球的概念和内涵，提出透视地球原型系统的构建方案。
以下
节选
《透视
地球
》
论文的部分内容介绍其概念、应用场景和原型系统构建，最后总结。
“透视地球”瞄准
地球系统圈层“看不见”的内部信息感知
，利用电磁、微波、激光和重力等穿透性、多维度、高密度的新型透视遥感探测前沿技术，基于天基、空基、陆基等观测平台，对大气圈、水圈、生物圈、岩石圈等地球空间物理要素、内部结构及其演变过程进行精细、综合探测，是新一代对地观测技术发展的重要方向，为经济社会发展、资源环境合理利用、军事防卫、粮食安全和能源生态安全、海洋权益保护等
提供基础性、战略性的信息资源保障
。其主要构成如图1所示。
针对大气、海洋、植被和固体地球观测等领域的任务和探测目标，透视地球典型应用场景有：
（1）云雨三维结构精细透视(见图2)
：通过透视技术准确获取降雨过程中温度、湿度、压强、风场以及云水和降雨的三维结构协同观测数据。可以了解降雨的形成和发展过程，有助于改进天气预报模式中的云和降雨的参数化方案，提高天气预报的准确性和可靠性。
图2 云雨三维结构精细透视观测图
(
来自参考文献1
)
▼
（2）景观尺度森林生物量估算(见图3)
：通过联合多平台、多模式、多类型的观测手段，开展森林优势树种类型、林下地形、林高、地上生物量的观测，实现景观尺度森林地上生物量的科学、精准计量，为中国“双碳目标”中对区域森林资源精细调查和快速动态监测提供技术支撑。
图3 景观尺度森林生物量估算图
(
来自参考文献1
)
▼
（3）水下三维动力场、生物量估算和水下地形反演(见图4)
：利用交顺轨海洋探测雷达等空基透视探测能力，建立涡旋水下三维动力特征与海表温度、海面高程、海表流场等遥感可观测量之间的映射关系；联合蓝绿激光雷达的水下垂直透视能力和高光谱的空间特征提取能力，可以获取近海浮游植物生物量三维结构信息；
通过联合高光谱和激光雷
达两类主被动光
学遥感手段实现光学浅水区域的
水下地形反演，通过建立海浪波长和水下地形的
关系实现基于SAR的近岸深水区域水下地形反演。
图4 水下三维动力场、生物场、地形透视观测图
(
来自参考文献1
)
▼
（4）岩性结构与地下河空间展布(见图5)
：通过探索多种空基平台协同透视探测方案，构建磁性体(含剩磁)透视模型、重磁物性融合透视模型、全空间三维电阻率透视模型，实现对地表和近地表岩性、构造精细填图；开展
航空电磁探测为主
的地下水资源调查，
构建浅表电阻率透视模型
，摸
清岩溶地下河空间展布规律。
图5 岩性结构与地下河展布透视观测图
(
来自参考文献1
)
▼
依据“
透视方法—载荷集成—探测试验—参数反演—效能验证
”的设计思路，提出了一种构建透视地球原型系统的方案(见图6)。通过多谱段联合和跨平台协同，提升空基协同透视探测能力，实现多维探测的集成和信息资源的聚合，改进多物理量的信息维度、尺度和密度，拓展对地球各圈层的认知边界，支持“透视地球”的持续演进。
图6 透视地球原型系统设计图
(
来自参考文献1
)
▼
《透视地球》论文阐述了透视地球的概念、透视遥感的前沿技术、透视地球原型系统的构建和典型应用场景
。本质上来说，透视地球就是要用多源遥感包括新型遥感探测技术来获取大气、海洋(水体)、森林(植被)和岩石层的
立体多维度数据，进一步分析得到各目标对象的物理要素、内部结构、演变过程的信息和知识
。
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参考文献
[1]
周翔，潘洁，吴一戎. 2024. 透视地球——新一代对地观测技术.遥感学报, 28(3)：529-540. DOI：
10.11834/jrs.20234048.
（全文完）
