【荐书】遥感真实性检验理论、方法与实践

近年来，随着国产卫星与遥感载荷的快速发展，推动自主遥感产品的研发，提升其质量与精度尤为紧迫，关乎国家决策科学性、航天强国和质量强国实现的战略性问题。遥感真实性检验，即利用可视为像元真值的参考值对遥感产品的不确定性进行定量评估，并明确精度指标的过程，是提高遥感产品质量与可用性的根本依据。

“遥感真实性检验理论、方法与实践”一书旨在回答一个关键问题：我们如何客观公正地为遥感产品度量误差，让您的遥感结果更具说服力与价值。我们将带您从遥感真实性检验基础理论出发，深度剖析站网选址、样点优化、质量控制、尺度转换、真值评价、检验系统到典型应用等全链条前沿技术，为各行业遥感深度应用奠定信任基石。

主题词：定量遥感，遥感真实性检验，尺度转换，像元真值，质量评估

背 景

回顾我国遥感真实性检验的发展历程，2001年北京顺义遥感综合试验，开创了以像元为核心的定量遥感星–机–地同步观测与尺度转换研究的先河。随后的2007年与 2012年黑河遥感综合试验，以及2020—2022年高分遥感星机地综合试验，为我国遥感真实性检验关键理论与方法的发展提供了重要支撑。在这些试验推动下，逐步发展了像元尺度新型观测、优化采样、尺度转换、真值估算、不确定性评价与误差溯源等关键技术，构建了从遥感观测到像元真值的完整性检验技术链条。国家民用空间基础设施和高分辨率对地观测系统重大专项陆续建设了全国遥感真实性检验场站网络，显著推动了我国遥感真实性检验从科学研究走向业务化应用。《遥感真实性检验理论、方法与实践》正是在上述研究成果基础上，依托作者团队及合作单位在该领域多年的科研与工程实践，系统梳理和总结而成。我们致力于构建一套兼具理论深度与实践操作性的真实性检验技术体系。

本书看点

全书紧紧围绕“理论—方法—实践”三大层次展开：在理论层面，重点探讨遥感真实性检验的科学内涵、尺度问题、误差传递与溯源机制，为其奠定数理基础；在方法层面，系统阐述地面观测站网规划、样点优化、真值获取与质量评估等关键技术，形成全链条遥感真实性检验方法体系；在实践层面，详细介绍遥感真实性检验的系统工程实现，并结合多类典型遥感产品，展示遥感真实性检验的具体流程与案例分析。本书不仅能帮助读者理解“为何开展真实性检验”，更能清晰指引“如何有效开展真实性检验”。

本书主旨

深度解析遥感真实性检验的理论、方法与应用实践。

内容简介

全书共分8章。第1章概述了遥感真实性检验的意义、科学内涵、国内外研究进展；第2章构建遥感真实性检验的理论技术体系，探讨真值获取、质量评估和误差溯源等关键基础性问题；第3章构建遥感真实性检验场站选址指标体系，介绍异质性地表样点优化布设技术方法；第4章分析地面观测真值数据的误差来源和质量评价方法，介绍真值数据质量控制和分级策略；第5章阐述遥感真实性检验中的尺度问题，介绍站点代表性评价和关键参量尺度转换方法；第6章阐述像元真值误差来源与传递机理，介绍误差控制方法；第7章介绍遥感真实性检验系统工程实现与应用案例；第8章展望遥感真实性检验的发展趋势与未来方向。

针对人群

本书可供从事遥感野外台站观测和遥感产品真实性检验的科技工作者、 遥感应用部门的工作人员、遥感类项目的计划和管理工作者，以及高等院校遥感科学与技术、地理信息系统等专业的本科生、研究生及教师阅读使用。

目 录

第1章 真实性检验概述
1.1 遥感科学中的真实性检验

1.2 真实性检验基本概念

1.2.1 真实性检验定义

1.2.2 真实性检验组成

1.2.3 真实性检验层次

1.2.4 真实性检验、遥感定标、算法测评之间的关系

1.3 真实性检验基本术语

1.4 真实性检验发展历程

1.4.1 国际真实性检验发展历程

1.4.2 中国遥感实验与真实性检验发展历程

1.5 全球主要真实性检验组织和观测网络

1.6 小结

第2章 真实性检验理论基础

2.1 理论框架和技术体系

2.2 像元尺度相对真值

2.2.1 像元尺度相对真值的数学定义

2.2.2 像元尺度相对真值获取的关键问题

2.3 遥感产品的质量评估

2.3.1 真实性检验方法

2.3.2 遥感产品质量评估关键问题

2.4 遥感产品的误差溯源

2.4.1 遥感产品的误差溯源含义

2.4.2 遥感产品误差溯源的关键问题

2.5 遥感产品真实性检验标准规范体系

2.6 小结

第3章 真实性检验场站选址与样点优化布设

3.1 真实性检验场站选址

3.1.1 真实性检验场站评价指标体系的建立

3.1.2 场地特征评价指标的数学模型

3.1.3 真实性检验场站选址指标计算方法

3.1.4 真实性检验场站综合指标评价实例

3.2 参量样点优化布设

3.2.1 地表异质性评价度量

3.2.2 数值型参量样点优化采样方法

3.2.3 几何和类别型参量样区优化采样方法

3.3 真实性检验场站选址与样点优化布设实例

3.3.1 全国真实性检验场站选址

3.3.2 怀来遥感站样点优化布设

3.4 小结

第4章 地面观测数据质量评价和质量控制

4.1 地面观测数据的主要误差来源

4.1.1 测量误差

4.1.2 代表性误差

4.2 地面观测数据质量元素和质量评价

4.3 数据质量控制方法

4.3.1 数据质量控制常规方法

4.3.2 数据阈值判定方法

4.3.3 空间代表性评价方法

4.4 数据分级

4.4.1 数据分级规则

4.4.2 数据格式和命名规则

4.5 应用案例

4.5.1 地表反照率数据质量控制

4.5.2 土壤热通量数据质量控制

4.5.3 土壤水分数据质量控制

4.6 小结

第5章 关键参量的尺度效应和尺度转换

5.1 真实性检验中的尺度问题概述

5.1.1 尺度问题及观测足迹

5.1.2 尺度转换

5.2 观测站点的时空代表性评价

5.2.1 点面特征比较

5.2.2 地表空间异质性分析

5.3 遥感参量的升尺度转换

5.3.1 通用的升尺度方法

5.3.2 基于高分辨率辅助数据的升尺度

5.3.3 基于地面多点采样数据的升尺度

5.3.4 基于地面单点测量的升尺度

5.3.5 基于机器学习的升尺度

5.4 遥感参量的降尺度转换

5.4.1 遥感参量产品降尺度算法综述

5.4.2 地表温度产品降尺度进行真实性检验实例

5.5 小结

第6章 像元真值不确定性评价

6.1 像元尺度真值不确定性度量

6.1.1 观测误差

6.1.2 几何配准误差

6.1.3 优化采样误差

6.1.4 时空代表性差异

6.2 不确定性误差传递

6.3 像元尺度真值不确定性控制

6.4 小结

第7章 遥感产品真实性检验系统及应用案例

7.1 真实性检验系统概述

7.1.1 真实性检验系统构建的挑战

7.1.2 现有主要真实性检验系统

7.2 真实性检验系统建设

7.2.1 真实性检验系统架构

7.2.2 真实性检验报告设计

7.3 关键参量真实性检验应用案例

7.3.1 共性产品算法测评与真实性检验系统中算法测评应用案例

7.3.2 真实性检验应用案例

7.4 小结

第8章 发展趋势与展望

8.1 像元尺度真值获取理论与方法的突破

8.2 遥感像元真值不确定性评价

8.3 复杂山地真实性检验理论与方法

8.4 真实性检验与遥感产品质量评价

8.5 遥感产品误差溯源与质量再提升
8.6 小结

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作者简介

第一作者：闻建光，中国科学院空天信息创新研究院研究员，长期从事复杂地表定量遥感研究。E-mail: wenjg@aircas.ac.cn

图书信息

闻建光、吴小丹、肖青、游冬琴、林兴稳、柳钦火，遥感真实性检验理论、方法与实践，科学出版社，北京，2025.10.

来源：遥感学报