黑河流域生态水文传感器网络设计

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1、第27卷第9期地球科学进展Vol．27No．92012年9月ADVANCESINEARTHSCIENCESep．，2012晋锐，李新，阎保平，等．黑河流域生态水文传感器网络设计［J］．地球科学进展，2012，27(9):993-1005．［JinRui，LiXin，YanBaoping，etal．In-troductionofeco-hydrologicalwirelesssensornetworkintheHeiheRiverBasin［J］．AdvancesinEarthScience，2012，27(9):993-1005．］*黑河流域生态水文传感器网络设计11223晋锐，李新

2、，阎保平，罗万明，李秀红，1111郭建文，马明国，亢健，张艳林(1．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州730000;2．中国科学院计算机网络信息中心，北京100190;3．北京师范大学，北京100875)摘要:在黑河上游八宝河流域和中游盈科灌区，以无线传感器网络为纽带，高效集成流域尺度内密集分布的、多源异构传感器的各种气象、水文及生态观测项目，建立自动化、智能化、时空协同的、各观测节点远程可控的生态水文传感器综合观测网络;通过优化地面采样方案，精细观测和准确度量流域尺度内空间异质性较强的关键水文生态要素的时空动态过程、时空变异性和不确定性;研究针对星载/机载遥感真实性检验的

3、地面传感器采样方案，精细验证遥感反演精度，深入挖掘各种遥感手段在流域综合观测中的作用和潜力;全面提高流域水文生态过程的综合观测能力和观测自动化水平。关键词:无线传感器网络;黑河流域;生态水文;遥感真实性检验中图分类号:P334文献标志码:A文章编号:1001-8166(2012)09-0993-13vey，USGS)、美国国家研究委员会(NationalResearch1引言Council，NRC)、美国地球空间情报局(NationalGeo-无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，spatial-IntelligenceAgency，NGA)等都把无线传感器WS

4、N)是指将传感器技术，自动控制技术，数据网络网络与卫星遥感并列为2006年之后的重点10年研传输、存储、处理与分析技术集成的现代信息技究计划，把WSN作为EOS(EarthObservingSystem)，［1］术，是后PC时代信息科学技术发展的主要趋势，IEOS(InternationalEarthObservingSystem)和GEOSS［2］也是信息技术及其应用的一次历史性机遇。无(GlobalEarthObservationSystemofSystems)计划的线传感器网络作为“地球观测系统”的一个近地组扩充，被视为地球空间信息科学领域的重要组成部成部分，近年得到广泛公认。

5、在环境遥感领域，国际分。我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要上已经把无线传感器网络技术视为未来一个非常重(2006—2020年)》在重大专项、优先发展主题、前沿要的发展方向。众多从事地球信息科学的著名机领域也均将WSN列为其重要方向之一。可以预见，构，如美国地质调查局(UnitedStatesGeologicalSur-WSN将为地球系统科学和环境科学研究的各方面收稿日期:2012-05-08;修回日期:2012-07-10．*基金项目:国家高技术研究发展计划重大项目“星机地综合定量遥感系统与应用示范(一期)”课题“遥感产品真实性检验关键技术及其试验验证”(编号:2012AA12A

6、305)和“基于下一代互联网的科研信息基础设施建设和应用示范工程”课题“黑河流域生态水文遥感———地面观测试验与综合模拟应用示范”(编号:Y002025412);国家高技术研究发展计划项目“陆面模拟与同化系统示范研究”(编号:2009AA122104);国家自然科学基金项目“冻土主被动微波辐射传输模拟及其辐射散射特性研究”(编号:41071226)资助．作者简介:晋锐(1979－)，女，山西临汾人，博士，副研究员，主要从事冻土遥感、土壤水分遥感和陆面数据同化研究．E-mail:jinrui@lzb．ac．cn994地球科学进展第27卷［3］［22］带来一场革命，并将成为其标准的观测手

7、段。开imentalResearch，Hi-WATER)。生态水文传感器放、标准化、具有互操作性的WSN组网构成传感器网络是Hi-WATER的基础试验之一。Web，为进一步实现GEOSS目标提供了基础设施和总之，生态水文传感器网络是建立国际领先流［4］技术手段。域观测系统的重要组成，是重要的流域观测基础设美国国家航空航天局喷气推进实验室(JetPro-施，更是流域科学长足发展的重要动力。本文主要pulsionLaboratory，JPL)基于传统遥感技术对