国家高技术研究发展计划（863计划）地球观测与导航技术领域

国家高技术研究发展计划（863计划）地球观测与导航技术领域“面向全球气候变化的极地环境遥感关键技术与系统研究”重点项目申请指南一、指南说明极区是全球气候系统的重要组成部分，对我国的气候有重要影响。极区现场观测数据稀缺，遥感探测技术是实时、精确和大范围获取极区变化信息的重要手段之一。本重点项目将面向全球气候变化，以我国发射的系列卫星和相关国外卫星为数据源，解决数据获取、传输和处理的关键技术问题，发展极区主要环境参数的遥感算法，突破极区环境遥感的一系列关键技术，形成准实时数据采集与产品自动生成能力，开展两极地区的综合遥感实验，最终建成一套用于长期观测的“极区环境遥感信息应用业务化系统”，初步形成我国对极地环境变化的遥感实时监测能力，为气候模式提供参数产品，为国家有关部门提供信息服务，实现数据和产品的有效共享，提升国家遥感应用总体水平和我国在国际极地事务中的影响力。本项目注重产学研相结合，鼓励国内优势单位联合承担，鼓励承担单位配套支持。本指南公开发布，将通过择优方式选择其中一家单位作为项目牵头单位。二、指南内容1．项目名称面向全球气候变化的极地环境遥感关键技术与系统研究2．项目研究目标综合利用国内外主要对地观测卫星在极区的观测资源，突破极区海冰、海洋、冰盖、大气等一系列关键参数的遥感信息定量反演关键技术，形成我国南北极遥感监测能力，并完成现场综合试验的检验；建立南北极环境遥感信息业务化应用服务系统，实现业务化运行，为国家在全球气候变化研究、极地权益维护、两极资源利用与极地环境评价等方面的重大需求提供科学数据。3．项目主要研究内容（1）极区海冰与海洋过程遥感监测技术：研究基于多源遥感数据的极区海冰形态变化监测技术、海冰厚度综合反演技术、降雪和成脊引起的反照率变化监测技术、海冰和冰山漂移监测技术、冰间湖和开放水道热交换监测技术，以及与海冰变化密切相关的主要海洋物理参数获取技术等，建立我国极区海洋和海冰关键参数的监测能力，并形成数据产品。1（2）极区冰盖冰架变化遥感监测技术：研究极区冰盖高程变化探测技术、冰盖表面冻融变化探测技术、南极冰架动态变化自动监测技术和冰盖厚度综合探测技术等，形成对极地冰盖高程、冻融、厚度和冰盖/冰架边缘线等动态变化的遥感定量监测能力，研制测高数据同化、冰雷达数据处理和多源遥感自动信息提取软件。（3）极区大气环境遥感监测技术：发展极区低层大气CO浓度监测技术、极区臭氧浓度监测技术、以及电离层－磁层耦合过程紫外成像观测技术，研制高性能分析软件系统，建立对极区大气关键参数的反演能力，准实时提供大气环境综合监测产品。2（4）极区海（冰）－气系统动力学过程的遥感监测和诊断技术：建立、选用或改造对全球气候与环境具有良好模拟能力的气候系统模式，具有对极区参数化方案的全面调整能力。结合本项目获取的极区海冰、海洋、冰盖和大气参数，制定面向模式驱动应用的数据格式和接口标准，确定相关的参数化方案。对极区变化过程对全球气候的影响进行全面诊断分析，确定南北极大气-海冰-海洋界面物质、能量和动量的交换过程对全球大气的影响方式。提高气候系统模式中极区变化对全球气候与环境影响的模拟能力和预测能力，最终发展一套集极区海（冰）－气系统动力学遥感监测、诊断分析和数值预测为一体的综合应用技术。（5）极区遥感现场验证系统与综合试验：结合我国极地考察船、考察站、内陆考察和航空平台，集中组织极区遥感综合试验，验证极区环境遥感参数反演的准确度，并对业务化应用系统的可靠性进行检验；研制面向极地极端环境下地表真实性检验的综合观测网络平台，发展极区地表环境参数的连续监测能力。（6）面向气候系统模式的极区遥感信息应用业务化系统：集成极区海冰、海洋、冰盖和大气环境综合遥感监测技术，建立极区多元卫星数据获取能力，发展“极区环境遥感信息应用业务化系统”。该系统将实现多源环境遥感信息的自动分析、基于地理信息系统的数据管理、针对为气候变化研究与预报服务的信息集成和基于网络的数据分发与服务功能，并实现业务化运行。4．项目主要考核指标（1）极区海冰与海洋过程遥感监测技术z海冰类型识别误差小于10%；冰缘线检测准确率高于95％，反照率反演准确率高于2%；z确定反照率变化的原因，瞬时反照率反演精度为2%；z冰厚反演精度：薄冰冰厚反演精度为20%，厚冰反演精度为30%；z海冰漂移运动方向误差30º，海冰漂移速度误差5cm/s；z海洋动力参数：有效波高精度为0.5m；海面风速反演误差为2.0m/s或10%，风向精度为20°；流速精度为0.1m/s（或10%），流向精度为20°；z冰间湖确认准确率95%，海面/冰面温度反演精度为1°C。（2）极区冰盖冰架变化遥感监测技术z南极洲冰盖高程数据库分辨率200m，冰面高程变化探测精度优于5cm；z雪面温度反演精度为1°C，冻融分布产品每3天；2z多源遥感图像自动配准误差优于1个像元，冰架崩解事件识别准确率80%；z冰盖探测深度大于4000m，垂直分辨率高于5m，冰厚探测精度高于10m；z稳定可靠的测厚冰雷达数据分析处理软件，支持TB级数据处理能力。（3）极区大气环境遥感监测技术zCO2浓度产品为每日，浓度误差20%；z臭氧总量分布和区域总量为日平均，臭氧浓度误差5%；z平流层分层臭氧量和温度相关参数为月平均，误差小于5%；z三维时变极区电离层模型空间覆盖磁纬60˚以上的区域，高度空间分辨率2公里，纬/经方向空间分辨率达到1˚/3˚，时间分辨率5分钟。（4）极区海（冰）－气系统动力学过程的遥感监测和诊断技术z气候系统模式应具有对极区参数化方案的全面调整能力，能准确反演南方涛动、北大西洋涛动等主要涛动过程，能很好地体现海气界面热通量在大气中的释放和输送。对区域性气温场的模拟误差1°C，西风带各层风速模拟误差5%，全球经向热通量模拟误差2%，经向水汽输送误差1%，垂向热输送误差5%；z对参数化方案的可靠性进行检验的个例不少于30个，准确率不低于90%；z对2010年和2011年的极区变化过程对全球气候的影响进行全面诊断分析，全面分析北极海冰变化过程对全球气候的影响和对我国气候影响的方式和强度变化。（5）极区遥感现场验证系统与综合试验z开展3次（包括2次南极和1次北极）综合遥感试验；对所有反演参数的准确度进行检验；z平台的基本观测能力包括：温湿度（大气、雪）、光照、大气压、GPS、雪积累/消融测量，并额外提供至少6路接口供其他传感器的接入，提交样机2套；z观测平台能够长期（2年以上）免维护工作，能够稳定工作在极低温至-85°C、极夜时间不少于4个月的极端环境中。（6）南北极环境遥感信息应用业务化系统开发z针对本项目测图类参数和动态变化类参数的遥感监测需要，获取各类卫星遥感数据：包括：准静态遥感数据（北京1号、TM、RADARSAT、MODIS等）、实时接收数据（长城、中山、黄河站NOAA、MODIS、FY、HY数据的实时接收与传送）、准实时遥感数据（FY、HY可见光与红外频道的全球回放数据）和延时遥感数据（NOAA、MODIS、ENVISAT、RADARSAT、ICESAT、SMM/I等极区数据）；z能够高效集成项目研究内容的遥感数据、反演模型/模块和产品，基于研究制定的相关标准和规范，实现多源环境遥感信息的读取、格式转换和分布式集成；z建设海量数据库和管理系统，建立可靠的数据质量保证体系；z建立业务化运行计算机和网络通用技术平台，发展数据库管理系统和数据质量保证技术，数据加工、同化、融合、插补技术，建立信息发布与社会服务系统。34．项目经费及组成：本项目拟支持的863计划专项经费控制额为3000万元，项目承担单位相关配套经费不少于2000万元。5．项目支持年限：至2011年12月31日。三、注意事项1．本项目指南公开发布，专家评审、公平竞争，加速成果的应用和产业化发展。申请者须仔细阅读申请指南和863计划及经费的有关管理办法，按照申请指南的要求进行申请。2．本重点项目申请必须针对项目的总体目标和整体任务，编写《国家高技术研究发展计划（863计划）重点项目申请书》，针对项目部分研究内容的申请将视为无效申请。项目申请要提出项目分解方案（包括任务分解和经费预算分解），并提出项目课题设置及承担单位建议（分解的课题数原则上不超过8个）。项目申请团队由申请单位自行组成（同一申请单位只能参加一个申请团队），鼓励用学研结合，并明确项目牵头单位和申请负责人；项目联合申请单位，可根据需要，设立项目负责人和首席科学家。3．在项目申请的同时，需编制经费预算。预算编制应在专项经费控制额范围内，结合研究任务的实际需要，坚持目标相关性、政策相符性和经济合理性原则。项目申请单位财务部门会同申请负责人共同编制经费预算，并对预算编制的真实性负责。在编制经费预算之前，项目申请单位及申请负责人应认真学习《国家高技术研究发展计划（863计划）专项经费管理办法》及相关制度规定。4．项目申请团队的条件和要求：申请单位应符合的基本条件：在中华人民共和国境内登记注册一年以上、过去两年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录的企事业法人单位，包括大学、科研机构等事业法人；中方控股的企业法人。鼓励企业与科研院所、高校以产学研结合的方式联合申请。项目牵头单位须长期从事地理信息系统的研究工作，具有开发地理信息系统的经验，拥有稳定的研发队伍、相应规模的实验、验证环境和工程技术基础条件；应具有良好的前期研发基础，并具有相应的研发条件和技术人才；若有企业参与，与企业签订有知识产权协议或成果转让协议。5．项目申请负责人和课题负责人应符合的基本条件：（1）具有中华人民共和国国籍；（2）年龄在55岁（含）以下（按指南发布之日计算）；（3）具有高级职称或已获得博士学位；（4）每年（含跨年度连续）离职或出国的时间不超过6个月；（5）过去三年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录；（6）项目申请负责人应为本领域学术或工程研究的带头人，具有该技术领域的研发背景和资历，具有较强的组织协调能力，能将主要精力用于项目组织协调与研究工作。46．项目牵头单位与联合申请单位的关系：多家单位联合申请时，以合作方式落实课题任务，形成有效的合作机制，项目牵头单位与联合申请单位之间须具有任务分工。项目牵头单位负责项目的总体组织协调，督促检查项目实施情况，负责项目经费的管理与监督检查，协调处理项目执行过程中出现的问题，确保项目总体目标的实现。联合申请单位对项目牵头单位负责，接受项目牵头单位的总体指导和计划安排。项目牵头单位与联合申请单位应签订研究开发合作与知识产权分享等相关协议。7．项目、课题负责人及主要参加人员不得违反以下限项规定：为保证科研人员能够高质量地开展研究工作，国家科技计划实行限制申请及承担课题数量规定。每人同期只能主持1项国家主要科技计划（包括863计划、973计划、支撑计划）课题，作为主要参加人员同期参与承担的国家主要科技计划课题数（含负责主持的课题数）不得超过2项。申请者应按照上述要求进行申请，且在同一批发布的申请指南中只能申请1项863计划课题或项目。8．项目申请经费不得高于项目申请指南规定的863专项经费控制额度，并应按照项目申请指南要求提供相应的配套经费及证明材料，否则不予受理。9．申请者要遵守科学道德，以严谨的科学作风和实事求是的科学精神填写项目申请书，保证项目申请书的真实性，避免出现夸大和不准确的内容。同时，不得将研究内容相同或者近似的项目进行重复申请。863计划对申请者在申报过程中进行信用记录，对于故意在课题申请中提供虚假材料、信息的，一经查实，记入信用档案，并对单位在两年内取消其申报863计划资格、对个人在三年内取消其申报863计划资格。10．申报程序和要求：项目申请采取网上集中申报，申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行，网址为。网上申报后要求报送1式20份纸质申请书，要求签字盖章，其中至少2份原件。申请材料统一用A4纸打印或复印，左侧装订成册。请直接用申请书首页作为封面，不得采用胶圈、文件夹等带有突出棱边的