2023年5月8日上午，我院在17幢618举行第90期经纬论坛学术讲座，邀请中国环境科学研究院研究员孙义博博士作题为“无人机涡动相关通量观测技术及其进展”的学术讲座。本次讲座由林兴稳老师主持。

人物简介

孙义博，毕业于中国科学院遥感与数字地球研究所，理学博士，地图学与地理信息系统专业。目前就职于中国环境科学研究院，研究方向为：无人机通量观测系统的研制与应用、“天—空—地”一体化生态系统监测、生态遥感。主持研发了国内首架无人机涡动相关湍流通量观测系统，实现了对区域尺度(公里级)生态系统CO2通量、水热通量、辐射通量等关键生态过程参量的直接观测，相关技术及观测成果填补了国内机载通量观测试验空白，为区域和全球尺度地表生态系统通量观测与模拟，区域碳收支核算，碳峰、碳中和等相关研究提供区域观测数据。在国内外期刊发表文章十余篇，主持或参与国家级、省部级等各类课题项目十余项。长期从事机载生态系统通量观测系统研发，机载通量观测应用及野外实施等方面的研究工作。所研发的无人机通量观测系统成功应用在了国内多个野外观测试验中。

本次讲座，孙义博研究员围绕着无人机通量观测技术展开，向大家介绍了观测系统及其原理、相关研究进展等内容。

孙义博详细解释了无人机通量观测系统的原理，指出其以涡动协方差技术为基本理论，通过测定物理量 (如气温、H2O和CO2浓度等)与垂直风速脉动值的协方差求算湍流输送通量。

随后，孙义博通过对不同的野外观测案例的阐述，介绍了无人机涡动通量观测技术的研究进展。

孙义博在呼伦贝尔辉河保护区对对无人机涡动相关通量观测系统的飞行安全性、稳定性以及所搭载科学观测设备的观测能力进行了野外飞行测试。他又在盐城湿地珍禽保护区无人机区域进行了水热通量观测与验证试验，获得了保护区内冬季干早，周边农田土壤较为湿润，互花米草蒸发大于芦苇，观测期间CO2排放方面表现为碳汇等结果。

除此之外，无人机通量观测技术还运用在曹妃甸海域典型“蓝碳”空间特征碳汇强度监测，敦煌戈壁绿洲效应观测，大理洱海湖陆效应观测和碳排放监测这几个方面上。

接着，孙义博对未来的无人机通量观测技术进行了总结，他认为，无人机具有低成本、易实施、灵活机动以及安全性高等优点，有效降低了机载通量观测实施的各项门槛。

最后，孙义博从平台、系统和测试这三个方面出发，对下一代无人机涡动相关通量观测系统进行了构思，希望打造出集成度更高、扩展性更强、更便捷、更易使用的纯电动力无人机通量观测系统。

区域尺度的地表通量观测一直是许多学科领域研究中的重点与难点。本次讲座详细介绍了无人机通量观测技术，为我院师生在机载通量观测的研究提供了指引方向和科学建议。

文字 | 沈益帆

照片 | 沈益帆