对目标物三维空间信息和光谱信息的一体化获取，是对地观测技术长期发展的需求。高光谱激光雷达，结合被动光学遥感与传统激光雷达的优势，获取目标物的高光谱三维点云或时间波形数据，可以同时反演目标物的三维位置信息和精细光谱信息，为我们打开了一个全新、更为深入的观测维度。传统被动光学遥感可以获取二维影像，包含了丰富的光谱信息，但是其接收的遥感信息本质上是对目标物三维立体属性的二维映射，缺乏目标物的立体空间信息；传统单波段激光雷达具有很强的立体空间探测能力，但其探测波段单一、获取的光谱信息有限。相比之下，高光谱激光雷达可以在不受光照条件、地面阴影、冠层结构等因素干扰的条件下，发射超连续谱脉冲获取目标地物在不同光谱通道的后向散射回波信号，实现对目标物立体三维空间和光谱信息的一体化探测。因此，高光谱激光雷达作为一种新型遥感技术，为我们的地球观测带来更加精准、全面的数据，为土地覆盖分类、森林探测、精细农业甚至军事应用等领域带来创新性突破。

田国良：感谢大家！首先我代表空天院遥感与数字地球分会热烈欢迎老科协各位领导和兄弟院所的专家和领导，以及空天院遥感与数字地球分会的各位专家参加今天的“高光谱激光雷达：空间与光谱信息一体化的新型遥感探测” 学术沙龙活动。

众所周知，遥感科学与技术是依靠应用的需求和技术的发展而驱动。记得中国科学院遥感所的成立就是在70年代国际发射了地球资源卫星形成了遥感技术之时，对资源环境的调查、环境的监测等发挥了重要作用，所以中国科学院成立了专门从事遥感技术与应用的研究机构—中国科学院遥感应用研究所。那是在改革开放刚刚开始的1979年成立的，与改革开放同行，我国的遥感事业也进入了一个新的阶段，遥感技术也与时俱进。由于遥感信息具有波谱特性，对电磁波的吸收、反射、发射有特殊的特性来识别。当然信息还有时间特性、几何特性等等。所以遥感从这里开始，对波谱特性、时间特性、空间特性等等进行深入研究。后来加上微波遥感、激光遥感、偏振、极化等等的特性，这些研究助力进一步的把遥感技术应用到实际资源环境的监测中。

遥感所从多光谱到高光谱遥感，从光学、微波遥感从被动到主动遥感，再到主被动遥感结合，从二维到三维探测、航空到航天遥感、定性到定量应用、从单一应用到综合应用，不断推动技术创新，这就是遥感所走过的历程。

今天讨论的激光雷达技术作为一种重要的对地观测技术手段，通过主动式激光遥感探测结合全球定位系统等其他的技术，可以实现对地表目标的高精度三维空间的获取，这就是其特征。在测绘、城市三维建模和森林管理等等诸多领域有广泛的应用，发挥着越来越重要的作用。随着全球变化、城市快速发展等诸多应用领域的挑战，未来遥感技术发展目标高分辨率三维空间光谱信息一体化获取与应用需求变得日益迫切。但是传统的激光雷达仅利用单波长进行激光探测，对目标光谱探测能力不足，急需在其三维空间获取优势的基础上，大力发展新型遥感探测技术，增强其光谱探测能力，这就是实际的需求。过去三维信息的获取是通过多角度立体成像的技术在多个方向可以获得更优的三维空间数据，并已经被成功的应用于城市建设、森林监测和资源调查等领域中。然而与激光雷达探测相比，多角度遥感立体成像技术作为被动遥感探测手段受到太阳光照、天气的影响相对比较大。高光谱激光雷达技术就是借鉴了被动光学遥感成像技术，从全色到多光谱再到高光谱的发展思路，通过增加激光雷达探测波段数量来提高光谱获取的能力，进而将主被动遥感技术手段的优势真正在一台传感器上合二为一，成功实现了对目标高分辨率三维空间光谱信息的一体化获取，成为了国内外的研究热点，这是当前发展的趋势。

高光谱激光雷达作为新型主动式遥感探测技术手段，可以实现对目标光谱几十甚至几百个波段的全波段数据获取，并有全天时、全波段、高光谱分辨率的探测能力，这就是其优势。主被动遥感技术进行优势融合，兼顾激光雷达高光谱、高精度三维探测能力和高光谱成像获取优势，已成为遥感技术发展的重要方向，高光谱激光雷达成像技术将成为未来激光雷达发展技术的重要趋势。

对目标物三维空间信息和光谱信息的一体化获取是对地观测技术长期发展的需求。高光谱激光雷达结合被动光学遥感与传统激光雷达的优势，获取目标的高光谱三维点云或时间波形数据，可以同时反演目标的三维位置信息和精细光谱信息，为我们打开了一条全新、更为深入的观测维度。相比之下，高光谱激光雷达可以在不受光照条件、地面阴影等因素干扰条件下发射超连续谱脉冲，获取目标地物在不同光谱通道的后向散射回波信号，实现对目标物立体三维空间和光谱信息的一体化探测。因此，高光谱激光雷达成为一种新型的遥感技术，为地球观测带来更加精准全面的数据，为土地覆盖分类、森林探测、精细农业、城市建设和管理、军事应用等带来创新性的突破。

高光谱激光雷达技术融合了激光雷达高精度测距和高光谱成像技术优势，可实现对地物目标全天时、高光谱、高分辨率的监测，已成为国内外遥感技术发展的热点。开展高光谱激光雷达成像技术研究，将成为未来遥感技术发展的必然趋势。早在2014年，遥感科学国家重点实验室（原遥感所遥感科学国家重点实验室）就设计研制了具有完全自主知识产权的国际上首台32波段高光谱激光雷达系统。自此相关团队围绕这一新型传感器持续开展研究，在高光谱激光雷达系统设计研制、数据获取与处理、辐射信息提取、辐射效应校正、植被三维生化参数反演方面取得了丰富的研究成果，为我们抢占高光谱激光雷达设备与研制应用这一领域做出系统性贡献。

中国科学院空天信息创新研究院牛铮研究员，带领团队长期从事遥感基础理论研究，针对高光谱激光雷达组成后向散射影响数据质量的特性，高光谱激光雷达系统的特点和应用需求，以及相关的数据进行了深入的研究，特别在新型主动光学传感器高光谱激光雷达辐射效应产生机制及相应校正算法研究方面取得了重要的进展。

下面有请牛铮研究员做主旨报告。

田国良：刚才牛铮研究员做了非常精彩的报告。高光谱激光雷达是当前在遥感仪器发展当中很重要的方向，有着广阔的应用前景，但是目前未做到实用化的阶段，仍然处于研究阶段，大家可以结合牛铮研究员的报告和自身想到的问题，结合三个问题进行讨论：

1、高光谱激光雷达特点与难点；

2、高光谱激光雷达遥感研究现状；

3、高光谱激光雷达应用前景。

希望大家多提一些建议和并展开讨论，下面开始。

魏成阶：我是搞遥感应用研究的。今天听了牛铮博士的报告，受到了很大的鼓舞和启发，他解决了遥感应用当中的一些很关键的技术问题。

我从遥感应用方面谈几点：一是在遥感应用上带来并提高了广度，创新性非常大，把遥感信息系统的技术提到了新的高度。二是解决了一个遥感应用方面的重大问题，就是将三维空间和光谱的信息进行一体化的探测与获取。过去要把光谱的信息跟雷达的信息在应用要融合。但雷达的参数，包括后向反射、透视、阴影等等要素却限制了信息的融合。现在把两种数据进行一体化的获取，这就解决了应用当中很重要、过去梦想做到的重大的系统工程问题。特别是垂直的三维信息对应用非常重要。我最近参加了两个世纪工程的论证，一是南水北调新线，雅砻江到黄河的玛渠，300公里长；二是从雅安到临淄的高速公路，都要从遥感的角度做一期的工程。听了今天的牛铮博士的演讲，这项技术能应用于这两个工程的话就非常了不起了。

三是主被动遥感的信息进行同时的获取，这是一大突破。

四是将二维平面和三维的空间数据，特别是将彩色的和立体的复合。信息的同时获取同步获取，并且有具体的点位。对于应用在工程选址、灾害评估、重大事故方面都有很重要的应用前景。包括土地监测、植被病虫害方面得到了广泛的应用，这些数据将会有很好的应用前景。

五是从单色、单波段到多波段，再到高光谱32通道激光雷达形成体系性的探测功能，这也是一大突破。

以上从应用前景方面谈的看法想法，但是最大的问题是要解决成像问题。作为遥感的应用者接触最多的就是图像，这个问题解决好了就解决了非常关键性的问题。雷达的全息成像二十年前就已经有了，能否将这个技术应用于其中。如果不能成像就减少了其应用前景、降低了应用高度。

何远光：今天听了报告很受振动，提供了很多新的知识。我想起来几件事，一是光学当中是有很多成像需要研究的，像微波、红外等等。现在又在雷达波段开展工作，不同的波段都在研究这件事，并且研究得也很成功。为什么在大波段之上又切出来一段来专门搞雷达？是有红外成像、微波成像都做得非常好，为什么非要弄一个雷达光波成像，其他的是不如它或者无法代替它吗？并且其是点状的无法成像，无法成像也就没有立体的感觉。既然一个雷达扫这里，一会儿扫第二个点，那么用第二个雷达补充上可以吗？现在用两个、三个雷达或者更多就可以实现全覆盖了嘛？CT也是X光也可以成像，并且图像也比较好。包括成像出心脏的三维立体影象，那也是一个波，为什么不能模仿这样的技术来做这件事呢？我们是什么原因做不到这一步呢？既然这个这么好，为什么国外搞着搞着不搞了，为什么这么先进的方面只有中国在搞？为什么英国爱丁堡就不搞了呢?为什么国外不做了而中国做呢?并且中国有三家单位在做，中国历来跟随的时候多，现在我们变为领头羊，为什么国外不愿意做了呢？

牛铮：国内肯定在做，国外为什么就不做呢?据说是争取项目经费有问题。国外科研项目批复起来也很谨慎，因为国外疫情前经费就不宽裕，这两个人争取项目经费运作能力也弱些。况且这是前沿类的还并不是特别成熟的。前沿类虽然非常有发展前途，但是也要经过艰苦的努力。成像的问题，现在激光雷达的确不能成像。如果是多加几个激光器的提议也很有道理，是可以尝试。但是这样成本也就上升了，因为激光器价格比较贵，尤其是高能量的激光器，国内高能量激光器在全球有一号。因为军用激光器能量比较高，但是民用激光器能量会不会提得那么高，因为一个激光器是很贵的。比如光学可以成像、热红外可以成像，这些是属于被动成像，只是二维成像，但是三维成像不行，只能一个点一个点的打。如果假设用被动遥感照一张照片也可以，同时用彩色激光雷达再打一下，照片上选择一些特征点打一下就可以了，如果把两个图片合在一起就是这样的效果。特征点是可以打的，但是全部点都是立体的，每个点都有立体信息就有些悬了。

何远光：岩石方面，本身这个方面穿透力并不大，可以照射到洞里面的情况？

牛铮：就是进入溶洞当中去，用激光器进行扫描，因为现在溶洞大多要开发成公园。很多博物馆的文物保护，包括故宫保护性建筑的测量也是用激光雷达测的。人爬梯子去房顶上进行测量很难，都是用激光器扫描。建筑物外围的测量也可以做内测量，进入屋子中把各点做建筑物完全的复原，而且复原精度也非常高。

赵震声：现在高光谱如何定义？

牛铮：高光谱没有特别明确的定义。高光谱就是谱段非常细（非常窄），再有就是谱段非常多。32波段应该算激光雷达，多光谱TM是8个波段，8个波段以下应该是多光谱了。

田国良：以前航空遥感就是十几个波段，那时候也叫多光谱，就是波段拓展到短波红外了。

赵震声：多光谱和高光谱不是一个概念吧？

田国良：光谱分辨率是几纳米、十几纳米，一般的都是上百纳米的多光谱。而且不是连续的，高光谱激光雷达基本上是可以做到连续的。

赵震声：高光谱学科上是如何定义的，什么是高光谱？

牛铮：其实这没有特别完整的定义，我们经常说32波段高光谱，光谱的谱段的窄不用担心。通常说多光谱分辨率差些，高光谱则具有较高的光谱分辨率。32波段叫做多光谱的话又认为并不合适所以是高光谱，所有发表文章都是称之为高光谱激光雷达。包括武汉大学、天津大学都称之为其高光谱激光雷达。

赵震声：最好把高光谱有一个科学的定义，因为多光谱是比较好理解的。就是不同的波段，包括三个、五个以上叫多光谱；现在实际应用激光器的技术指标是什么？功率大概是多少？

牛铮：现在雷达可以打到50米到100米，功率还真不是太清楚，我只知道最终可以打到50至100米，天津大学、武汉大学可以放在飞机上了，可以打到一公里。

赵震声：因为与激光功率有关。所谓的脉冲多长时间测一个点，完全取决于脉冲的时间间隔，对于激光器而言是很简单的事情，这并不是问题，单脉冲可以人为控制，一秒钟打一次，一秒钟打一千一万次都是很普通的技术指标对于激光器而言（也就是准连续），连续的方面就是连续激光可以连续扫描。

牛铮：连续激光就可以成像了，现在白光激光不是这样的，这个很重要。

赵震声：一种是所谓的连续激光，就是连续不断的扫描。

牛铮：连续不断扫描的密度是多少，能扫描一百万个点吗？

赵震声：绝对不止！可以连续工作几个小时，从开始发射一直到不间断是连续激光器，还有脉冲激光器，每秒发射几千上万个脉冲都是可以的，取决于激光器的要求，达到多少功率就可以要求。

田国良：但是光谱的角度要有分光系统，把光谱从宽波段变为窄波段。

牛铮：还有一个特点后续接收的时候做时间采样。

赵震声：对于激光器而言已经是很成熟的技术了。

牛铮：打下来一个点总得有时间要回来接收回波，但是很难点点都控制得很紧密，卫星每秒钟飞行7.9公里，现在运行卫星激光雷达都是一点一点的而没有连续的，如果可以连续他们也早就做了，单色激光器都无法实现成像，如果能成像美国人早就成像了呀。

赵震声：就是对激光器的要求而已。时间连续性、脉冲性，并且满足一定工艺要求，没有工艺要求就接收不到信号了，要根据实际要求。比如要求脉冲式的，要求每秒工作一百一千一万次，要求最低激光功率要达到多少才能满足需求。提出任意要求就可以找激光器，包括对波长的要求，激光器肯定都是单色单波长，但是技术上也是可以实现准连续的光谱，最简单连续扫描就可以扫描出准连续的光谱段。但是还有笨办法，可以用很多种激光波长来同时输出。但是这样成本比较高，技术上而言都是可以实现的。关键问题是需求是什么，需要怎样的激光器，需要这样的激光器就寻找这样的激光器，

田国良：考虑超短激光耦合实现超宽的波段才可以，比如400到2500纳米，这些技术解决首先可以分光，之后才能成像。

林世昌：林当初电子所搞项目的时候，就遇到了这样的问题。我们所负责人女儿是空军出身，说希望咱们所能不能搞一个研究，能够拍到图像。当时经过调查研究和座谈，最后说要用遥感。电子所主要搞硬件。雷达针对一个点，但是无法拍到相。这次我翻阅了有关资料，发现目前发展非常快。当时电子所2012年搞了个沙龙，题目是“微波遥感技术的最新发展”讨论得非常热烈，提出了问题和建议，其中提出遥感提高分辨率、并且是三维成像。为了提高分辨率，2018年又搞了一次沙龙，题目“激光雷达的进展及其应用”，电子所原来是搞微波遥感的，现在激光雷达波长比较长，即便是毫米波也比较长，分辨率是分米量级的，激光雷达分辨率可以达到厘米量级或者毫米量级，当时没提到三维成像。2014年牛铮老师的团队就研制出了第一台32波段高光谱激光雷达。希望与高光谱激光雷达相结合能够得到三维的图像，这样会更加好。之后看到2018年武汉大学的一篇报道，提出“全天时主动式高光谱激光雷达的成像技术”。2018年立项，2022年《光学学报》介绍了武汉大学有关研究的成果。2023年空天院牛铮老师团队揭示了新型高光谱激光雷达效应机制，今天在讨论高光谱激光雷达三维空间的问题。

遥感技术发展得很迅速，我也参与了遥感与数字地球分会高光谱激光雷达应用的一些沙龙，应用得非常广泛，为国民经济建设、国防建设做出了重大的贡献，确实可喜可贺。听了牛老师的报告受益匪浅。牛老师提出的问题把高光谱激光雷达被动与主动结合起来，制造了新的遥感技术。有一种提法高光谱激光雷达相结合是遥感技术的“新宠”，新宠就是大家很重视，为什么国外没有太热火？国内武汉大学、天津大学都在搞，并且非常有应用前景？

提出一些问题，最大的缺点是不能成像。但是又讲到医院里的检查平片变为彩色CT，我并不理解其中是怎么回事。立体的相算不算图像？提出了一个难点，偏振激光雷达怎么回事？激光有模式、有激光的波长，如何选择？32通道、51通道、91通道，它们又何区别？

牛铮：偏振激光雷达就是加了个偏振片。简单看看偏振有没有用，就是实现立体各层系的偏振。如果平常的偏振图像是测一个平面的偏振图像，现在把不同立体分层偏振信息得到。偏振跟水分含量有关，不同层面叶片的含有可以测得。平片到彩色CT，我也不知道彩色CT是否可以成像，但是实际上立体成像，立体方向可以模拟出很多点。并不是遥感真正照一张照片，说是不能成像。但是扫描点足够了，一平方米扫描上千个点，但是也并不是成像，在遥感上不能算作成像。成像需要一张片子需要有一百个点，手机照片一张照片需要好几百万个象素，我指的是不能像手机一样清晰的成像。但是隔一点成像并不是清晰成像是可以的。激光模式涉及到硬件我不懂，据我所知激光雷达现在做得最多的也就是32波段，没有往上做，先把32波段弄明白再说。国外不做的原因是什么，我也不知道。国内陆续支持了一些项目，国家重点研发项目2018年启动的，武汉大学负责的项目。就是做了机载高光谱激光雷达，32波段放在直升机上进行测试。现在搞的人不多，慢慢前行的几个人，包括国外有些人掉队。国外很多专家基本上已经退休了，底下队伍也没起来，项目结果也没有出来。所以就没有做下去，毕竟不像成熟的遥感技术，都是前沿性的研究。我们认为非常有希望，但是很难说成就到什么地步。空天院本身有做激光的，因为做空天院部署项目我们也探讨过，我们与他们也有联系，包括做激光器的科室。硬件与需求相结合希望最终可以实现，我是做应用和理论模拟的并不是做硬件的，所以有些问题可能回答不上来。谢谢！

孙克忠：我是搞地质的，听了报告收获很大。我提一个简单的小问题，再谈谈地质方面的应用。牛老师在测森林的时候，不同的高度可以测到不同颜色，处理的时候希望同一个高度测下来之后在同一高度处理。地质方面的应用，地质所用探地雷达比较多，包括测量地下空洞和地下结构。我们也搞了一个沙龙，到火星和月球上测量地下结构，咱们用的是车载雷达。美国用卫星雷达，美国测试的范围广袤但是信号很弱并不理想。中国的车载雷达测量的比较清晰，但是只能测到80米不能再深了，我们在月球行星之间测量的话能不能提高深入呢？

雅安到林芝的铁路修起来都是高山，铁路穿山洞是不是会遇到暗河、软岩石，用的是“电法测”。通过无人飞机走一趟，咱们的高光谱激光雷达能不能向那个方向发展？

魏成阶：进藏铁路有一个很重要的地变现象。地热区，打山洞火车进去以后由于地下岩石的侵入，最后使山洞达到90多度的温度，火车根本没法走。要想通过遥感知道哪些地热区，可以事先的预报以便规避开。现在是铁路沿线绕了一个大圈子三千公里，就是因为地热的问题。地下构造很复杂，遥感能不能探测地热？地表面的热肯定没问题，高光谱有两个波段是红外的。因为这个问题，整个铁路只好拐了个大弯。

牛铮：热红外探测是另一种雷达（二氧化碳激光器）。

田国良：现在还做不到。

牛铮：孙老师、魏老师提出了很好的建议。目前电法测量、探地雷达不同，高光谱激光雷达是测量距离的工具。电动汽车中国发展比较好，很多都是智能驾驶。咱们的电动汽车智能驾驶的新势力都是光激光雷达，因为华为把激光雷达价格压得比较低，现在所有绿色能源电车都装了激光雷达，实际上就是测距。前面的目标物距离我有多远，汽车行进过程中主要用的是测距功能。热的方面应用不到，只是测距的功能。

田国良：关于热红外，过去我参加过搞地震的课题，都是通过数据持续的分析能够发现热的异常，再找底下异常的原因。遥感历史的数据和现在的数据都可以得到，系列不断的分析就可以发现有地热的地方。要地震以后地开始变热，所以表面上会不断的有所体现，需要用到热红外的数据，现在激光雷达还做不到热红外。

牛铮：孙老师提出地下热源的探测。这个方面很难，探地雷达应该是微波的，微波有一定穿透性，但是微波穿透最受影响是水分。

田国良：要想进行地震探测的话，除了热红外以外要加上引力波，由于地下的异常来综合性的进行判断。

牛铮：引力波可以探测地下的空洞，但是激光雷达解决不了。

田国良：激光雷达成像的问题是一个需要考虑非常重要的问题，因为搞遥感没有图像是不行的。现在因为刚开始干，可以用分辨率比较低一些的。相当接收器一个一个像元的大小，现在也是像元开头大一些，然后逐渐做到光学传感器能够接收到。因为激光的机制和反射是不太一样的，在一台仪器上装主动再装接收的，下一步要参考雷达是如何解决这个问题的。以后的热红外，我强调要搞“钛赫兹波段”。将来有一些探测的能力，包括对热的感应更强一些。激光类很多东西接收部分解决不了，所以现在成像有困难，能否借鉴被动的遥感接收，包括雷达是主动的，它有一套接收的原理，能否加以借鉴并且进一步的研究分析。

牛铮：一般而言接收不成问题，主要是发射段，发射没有形成连续的发射。

田国良：一束电磁波照上去，发射是不连续吗？

牛铮：对，是时间采样的发射。照射上去以后回波信号需要通过不同时间采样来接收，实际上是测距，不知道对方的目标物距离我多远。越远时间间隔越长，所以留足够的时间等回波回来。一台设备又发射又接收，发射需要等待回波回来，记录回波信号再发射另一个，这是主动遥感的问题。包括微波雷达也不行，微波高度计也无法成像。SARA是牺牲垂直高度信息的探测而补偿平面二维的探测，也是应用另外的原理，微波也有高度计，一下子打一个高度计也只能打点而无法成像，还是与雷达的发射特性有关。

周上益：今天听了牛铮研究员的报告很受启发。对本次报告名称 “高光谱激光雷达：空间与光谱信息一体化”很感兴趣。一体化，难度也就在于一体化。之前召开院情通报会，特别讲到几个单位整合成功，其中难度也很大。遥感从信息获取、信息处理、信息分析应用一直到工程研究产业化，整个过程要做到一体化也很难。如今，遥感领域中又从设备研制到处理应用，加了个设备研制。如果把这些思想能够整合起来为研究可能会有更大的启发，也就是真的一体化了。二十年前，遥感所李树楷先生做了比较好的研究，他研究光学三维信息，获奖并且申请了专利，鉴定会得到了当时五位院士高度的评价。牛铮研究员的报告又前进了一大步，三维信息特别是多光谱达成一体化难度很大，真正解决了其应用前景是很广阔的。激光雷达的应用，现在看到四五个方面的应用，包括军事应用，因为现在国际形势也很紧张，应用需求很迫切。如果这个领域可以进一步的开拓前景是无限广阔的。遥感应用等到这一步非常不容易，但是最不足的是应用。设备研制越来越先进、手段越来越高级，但是应用是脱节的。又恰恰是应用基础研究脱节，仪器闲置。很多部门都在搞遥感的应用，但是如何结合起来，把产业部门需要和遥感技术结合起来。如果接下来可以获得图像的话，应用前景是更加广阔的。我希望把一体化这件事真正在各个领域推广开来，真正的整合起来。思想整合、技术整合起来前景是广阔的。

田国良：激光雷达我国开展得比较早，从腾冲遥感就开始，做遥感实验的时候就有激光测高仪，到现在走了这么漫长的路。现在提激光雷达成像光谱新的概念，而且是非常飞跃的阶段，这是非常重要的。一旦把这个技术突破了，应用的前景是非常广阔的。记得90年代我去美国GPL实验室，他们当时非常自豪的告诉我，我们已经激光测高仪放在陆地卫星上了，你们可以获得高度信息，这就是三维信息一体化的结果。延续至今，现在这个技术已经到了大家非常重视，进一步研究的时候了，尤其是空天院做了前期非常好的工作。这么好的基础，继续下去就会有好的突破，关键是投入的人力和成本比较大，所以找到合适的项目才能够进一步研究和突破。基础研究不能停，一定要把方向坚持下去。

赵维元：我听了牛教授的报告很受启发、很受鼓舞。记得我到喀什的时候，喀什地委书记提出要求把他们的植被查明。当时对地观测中心确实没有这样的能力，所以说明需求很大。喀什地区地广人稀，看到堰塞湖卫星遥感分辨率是可以的，但是也有很多局限性，有些心有余而力不足。所以牛教授的项目可以发挥更大的作用，新疆地广人稀探矿方面也有广泛的应用。青海某集团军一个无人机掉在地上找不到了，一个星期以后电话打给我，我就找刘建波，开始动员周边的人员寻找，刚开始动员结果人家找到了。您的项目能不能跟无人机结合起来，这样更具有机动性，去到了哪里也有辨析。如果有无人机的话，包括在直升机上也会比较机动，新疆地域辽阔，包括粮食植被的普查或者是地矿探测或者军事行动，所以希望与无人机结合起来。

屠乃琪：听牛博士介绍了高光谱激光雷达三维空间的光谱信息一体化研究取得了非常可喜的成果，在国际上牛博士从理论研究和基础研究做了大量的工作，他的学生团队后备人才辈出，在国际上获得了洪堡基金的认可，所以前途很广阔。激光雷达天文台以前搞过类似课题：红宝石激光器打到卫星上测量卫星的反射回波，研究卫星的定轨、地球动力学方向。牛博士做的高光谱激光雷达应用比较多，激光雷达有几个方面的指标，最重要的是功率，电磁波测量光谱、相位、偏振、时间、方向、强度。雷达目标能够测量到一公里的距离，要想扩大必须要加大投入，以各种激光器不同的距离、不同的用途需要选择不同的发射雷达。强度也需要提高，困难的方面是投入资金比较大，高光谱激光雷达设备的技术要求比较高，高光谱激光雷达设备需要有专业技术人员操作和数据处理的成本比较高。他们已经培养出一个团队，已经做好了技术的储备。数据处理的复杂，高光谱激光雷达大量的是波段和点云的信息需要进行复杂的数据处理分析，对计算的能力和算法的要求也会比较高。数据获取的同时比较困难，高光谱激光雷达需要在特定环境和条件下来进行获取，如天气、地形等等因素，都可能影响数据处理的质量和准确度。获取难度比较大，包括背景噪声等等的因素。高光谱激光雷达现状通过牛博士的介绍，我国的发展不断的提高，高光谱激光雷达分辨率和灵敏度不断的提高，能够获取更精细的地物信息，逐步形成遥感领域研究的热点。应用领域方面，高光谱激光雷达在地质勘探和森林资源调查方面、环境监测、城市规划等领域得到了广泛应用，为相关研究提供了重要的数据支持。数据处理方面，高光谱激光雷达获取的数据信息量大复杂需要进行大量的数据处理和分析，为此相关领域研究要不断的提高数据处理的算法。未来高光谱激光雷达技术将进一步的发展，必须在农业、水资源、气象等等领域逐步提高应用，为社会可持续发展提供支持。

高光谱激光雷达应用的前景，在农业，帮助农民监测土壤的质量、植被的状态、提高作物的生长效率，实现精准农业的管理和测量农作物的产值和病虫害，不同的层次可以进行测量。遥感和地质勘测，高光谱激光雷达可以应用于地质勘测、油田勘测、地质灾害监测领域，帮助科研人员研究自然资源的分布、土地利用等等问题。

对于建筑和城市规划，高光谱激光雷达可以生成精度较高的数字地图，帮助城市建设的方案、土地利用规划等等。

环境监测，高光谱激光雷达可以监测到大气污染、水质污染等等环境问题，为环境保护治理提供了科学的数据

交通和智能制造，高光谱激光雷达可以应用于智能制造领域，提高交通安全性和通行效率。

田国良：高光谱激光雷达是比较新的题目，并且是有广阔应用前景的题目，大家有很多的想法，时间关系讨论到此结束。下面请院老科协的领导讲话。

何远光：讲讲体会，今天沙龙开得非常好，具体不一一赘述，我祝贺沙龙圆满成功。今天报告很精彩，深入浅出通过大量的图表数据进行讲解，所以是很好的学习的机会。通过报告也得到了在职人员为了攀登科技高峰所做的突出贡献，以至于培养出出色的后备力量和研究人员，让我们感到非常的鼓舞，也为有这批科学家继续的奉献我们也很骄傲，应该向年轻的科学家、向在职人员表示致敬。今天讨论很热烈，提出了很多很好的意见，丰富了沙龙的内涵，很多意见值得牛老师参考，把工作做得更好一些。一开始的发奖说明我们的工作做得好，2023年得到的双先进，空天院遥感与数字地球分会工作非常出色，我希望2024年空天院的工作、遥感与数字地球分会的工作做得更好，继续引领老科协的工作。

谢谢大家！

赵震声：今天听了牛老师的报告，从报告内容而言非常新颖，对同行或者是外行而言增加了很多的知识点，了解了高光谱激光雷达工作的进展。牛老师课题组也做了一些实际工作，使激光雷达得到了很好的应用，我们也达到了组织沙龙的目的，让在座的老同志都可以从中受益，并且了解最前沿的科学知识，我们非常感谢牛老师。

大家讨论时提出了一些问题，从我个人理解，高光谱激光遥感牵涉到众多领域，有些是属于跨行的问题、有些是属于更实质性的问题，也请牛老师作为参考。我的想法是虽然牛老师是搞应用的，但可以对激光雷达有明确的期望值，什么样的激光器才能满足于我们的应用等等，需要和搞光学和其他方面的同事进行研讨，才能够取得更大的进展。

遥感与数字地球分会这么多年在理事会以及各位老师的共同努力下取得了很大的成绩，我非常佩服。李爽老师干劲十足，事无巨细，她什么事情都冲在一线。但是，要培养年轻同志，让遥感与数字地球分会的工作能够持续的往下走。

谢谢大家！

田国良：遥感与数字地球分会一定按照院里的要求尽快完成相关的工作。大家有好的建议，下面交流希望大家提出。

今天请牛铮研究员做了非常深入浅出的学术沙龙报告，使我们长了很多新的知识、得到了许多新的概念。今天的学术沙龙对我们而言，对我们老同志是开阔了眼界学习了新知识，也看到了遥感发展的新方向，在这种情况下，经过大家的讨论概括强调几点，希望牛铮研究团队联合空天院其他团队一起加强研究：

一是激光发射单元的研究。利用超短脉冲激光耦合高非线性光纤来实现超宽范围内的光谱输出，为高光谱激光雷达系统的激光发射单元提供一种新的解决方案。

二是在接收探测单元的研究。一般的采用光3分光的方案，进一步攻克高脉冲能量宽谱段激光光源高效多波段分光接收技术、高灵敏微弱光探测技术难题，这些都是比较难的问题，发展更高能量的超连续激光、连续谱激光，优化多通道多同步接收，提高光电探测效率，实现全天时、高精度、地物光谱获取，进一步攻克高脉冲能量、宽谱段激光光源高效多谱段分光接收技术，高灵敏度微弱光探测技术难题，发展更高能量超连续谱激光，优化多通道同步探测接收，提高光电探测效率，实现全天时、高精度、地物光谱获取，我们的团队有了一些优秀的人才。

三是数据处理单元研究。为解决海量高光谱数据在传输和存储上的瓶颈问题，发展波形在先采集与处理技术，应研究更加高效的再现全波形解算方法，基于高能量计算或者是云计算的技术，提高回波强度、精度解算能力，提高海量点云数据的处理速度与可用性。

要想使这么好的技术实用化这些问题必须解决，有经验的是有地面站的接收技术，很多技术可以借鉴联合院里共同攻克，将来有很广阔的应用，进一步加强高光谱激光雷达在测绘、农业、林业、地址、海洋、水文和军事等方面的应用，希望发挥在这些领域发挥更重要的作用，就要带领团队和空天院进一步深入的研究，使这些应用领域能够做到进一步的实用化。希望今后能够针对这些问题进一步开展创新性的研究，提高高光谱激光雷达的应用，助力国家新质生产力的建设，强调新质生产力高光谱激光雷达就能够体现在新质生产力方面发挥作用，遥感科学与技术创新永远在路上，让我们记住习总书记关于科技创新的指示：创新是引领发展的第一动力，实施创新驱动发展战略，推进以科技创新为核心的全面创新，科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，坚定不移的走中国特色自主创新道路，加快科技体制改革步伐，牢牢把握科技进步大方向、牢牢把握产业革命大趋势、牢牢把握聚积人才大措施。

我再次代表空天院遥感与数字地球分会对大家的到来表示衷心的感谢，特别感谢牛铮研究员他们团队做出的出色工作和所做的精彩报告，感谢大家！