刘雷震

本人长期从事农业遥感机理与应用研究，聚焦植被荧光遥感前沿方向，致力于解决智慧农业与生态监测中的关键探测难题。针对该领域长期存在的观测数据匮乏、尺度匹配困难等瓶颈，系统开展了空地协同遥感观测技术的集成与创新，主导研发了国际先进的“空地协同遥感观测系统”。该系统融合无人机多载荷荧光遥感、便携式多场景光谱测量与主动荧光探测等技术，构建了从叶片至区域尺度的立体观测能力，为深化农业遥感机理研究提供了关键的“显微镜”与“望远镜”。

为支撑长期、可靠的科学研究，自2021年起，在中国农业大学涿州实验场牵头建设了以大宗作物和主要牧草为对象的长期遥感观测实验平台；并从2023年开始，在农牧交错带组织开展了每年一度的“天空地协同遥感观测实验”。通过持续系统的数据积累，构建了涵盖“星-机-地”多尺度匹配的遥感数据集，为模型开发与验证提供了坚实的基准数据支撑，显著增强了研究成果的可靠性与可重复性。

基于自主构建的技术与数据平台，在遥感监测方法与农业应用方面取得了一系列创新成果。系统研发了适用于多场景的荧光遥感反演算法、尺度匹配方法与大气校正模型；构建了基于荧光的全国草地总初级生产力（GPP）估算产品，发展了人工饲草地生物量与品质评估方法，实现了对作物/饲草产量的可靠预测，并将技术体系拓展至草地生态系统健康评估领域。这些系统性工作，有效弥合了从遥感理论机理到农业行业应用的鸿沟。

研究成果在国内外学术界产生积极影响，已发表SCI期刊论文38篇，申请及授权国家发明专利8项，登记软件著作权5项，体现了“学-研-产”协同创新的思路。作为项目负责人，主持国家自然科学基金及省部级科技项目8项，作为核心骨干参与国家重点研发计划项目2项，展现出独立领导科研任务和承担国家重大科技项目的能力。

综上，本人的研究工作不仅推动了农业遥感特别是荧光遥感学科的发展，所构建的技术体系与形成的应用成果，也为保障国家粮食安全、提升水资源利用效率、服务草地生态保护提供了关键的技术支撑，是遥感技术驱动智慧农业与可持续生态管理的具体实践。

本研究团队致力于农业遥感前沿方法与系统应用的探索，核心目标是解决全球变化背景下农业资源高效利用与生态系统可持续管理的关键监测与评估难题。我们的研究植根于遥感物理、植物生理学与信息科学的交叉领域，主要围绕以下三个相互关联的方向展开：

1. 植被生理遥感机理与探测新方法

本研究方向聚焦于日光诱导叶绿素荧光这一反映植被光合作用功能的直接探针。我们重点探索荧光及其他新型光学信号在叶片、冠层及景观尺度上的辐射传输机理，致力于发展新一代的植被生理参数反演算法与模型，旨在突破传统遥感在植被胁迫早期诊断与光合能力量化中的瓶颈。

2. 多尺度协同遥感观测技术与验证科学

针对遥感模型验证中的尺度效应这一核心挑战，我们系统开展“卫星-无人机-地面”一体化协同观测。通过自主研发空地协同遥感平台与构建长期、开放的基准数据集，我们致力于发展多源遥感数据的尺度转换与匹配方法，为遥感产品的真实性检验及模型耦合提供坚实的观测基础与科学依据。

3. 农业与生态遥感建模及智慧应用

基于上述机理认识与技术突破，我们致力于发展面向重大应用需求的遥感驱动模型。当前重点包括：大区域农业干旱与胁迫的动态监测、作物与牧草生产力的精准预测，以及草地生态系统碳汇与生态功能的量化评估。我们的最终目标是将前沿遥感知识转化为支撑国家粮食安全、水资源管理决策与生态保护修复的可靠技术工具。