田昕：“遥感”森林资源变化及其驱动机制
1997年，18岁的贵州小伙带着父母的期望离开家乡走进北京林业大学。19年后，他不仅拿回荷兰屯特大学的博士学位，在北京安了家，而且还在林业遥感领域有了自己的小成就。
这就是当选第五届“中国林科院杰出青年”的田昕。田昕中等身材，为人低调，有个性，他身上既散发出学者的温文儒雅，又流露出“技术男”专一细致、沉默寡言与勤奋务实的特质。
遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上获取地物目标的电磁辐射信息，并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。选择了遥感，就等于选择了终身学习。要想在遥感领域有所创新，首先得广泛涉猎地理、测绘、数学、物理、生态等多学科知识，其次得不断追赶飞速发展的遥感新技术。好在田昕始终保持着对新知识的渴望。
他平常不仅要进行枯燥繁琐的“人机对话”，还要到林区开展实地调查，在实验室进行森林生理生态、结构参数分析，这样才能利用遥感数据和地面调查数据构建并反复验证模型。
说起工作的辛苦，田昕似乎已经淡然。他说：“我不否认科研工作有时枯燥、繁琐，经常出现花了大量时间的数据处理、模型运算得不到期望的实验结果，但如果能保持好奇、求新的态度，也经常会有新的发现。”
在他看来，虽然林业遥感的科研成果价值不如其他行业见效快，科研工作者的个人价值体现相对滞后，但从国家生态环境安全、林业应对气候变化等方面来说，遥感均具有举足轻重的作用。而他本人，也很热衷于遥感与林业的结合。一方面，他很希望通过科研工作者的努力，促进林业遥感监测的业务化应用；另一方面，他也希望通过运用多学科知识及高新技术，逐步积累，努力使遥感技术为我国林业生态建设贡献力量。
近年来，田昕及其所在的团队重点开展了大区域森林结构参数多模式遥感协同反演、森林生态系统碳/水循环综合模拟、基于国产高分辨率卫星的森林资源监测应用，以及森林地上生物量动态信息时空协同分析及建模等方面的研究。
据田昕介绍，飞行器上搭载的遥感传感器各有利弊。比如，以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的激光雷达，能够精确获取森林的地形、冠层等垂直结构参数信息，但其成本昂贵，不宜推广；通过发射电磁脉冲和接收目标回波之间的时间差测定距离的高分辨率成像雷达——合成孔径雷达，具有全天候监测能力，对森林垂直结构信息也具有探测能力，但其受地形影响严重；传统可见光遥感可解译性强，在一定程度上能反应植被冠层的光谱信息，但信号易饱和，受天气影响严重。
田昕所做的一项重要工作，就是运用数据挖掘方法，通过特征级、决策级信息融合等手段，充分利用可见光、雷达以及激光雷达的遥感优势，发展了森林结构参数的多模式遥感协同反演方法，可快速、自动寻找最佳的遥感特征组合。这一技术大幅度提高了森林结构参数遥感业务化估测的精度和效率。
同时，通过开展综合遥感实验，即通过开展大型“星-机-地”同步/准同步观测实验，田昕将生态学、水文学、气象学等多学科知识引入遥感动态信息反演，从而实现遥感信息的动态特征建模与时间维扩展，提高动态监测精度。利用这一技术，他解决了精细时空尺度上森林生态系统碳循环模拟的不确定性问题，提出了基于多模式遥感协同的森林蒸散发模型参数优化方案，提高了精细时空尺度上的森林蒸散发遥感估测精度，揭示了我国典型林区森林生态系统碳/水通量变化的驱动机制。
过去几十年，我国业务部门所用的高分辨率卫星影像数据主要依赖国外，信息安全存在隐患，且价格昂贵。
令国人欣喜的是，2010年以来，国务院批准启动实施了“中国人自己的全球观测系统”——高分辨率对地观测系统重大专项，简称高分专项。目前，高分一号、二号、四号卫星已发射升空，实现了米级高空间分辨率与高时间分辨率的有机结合，可为我国林业、农业、防灾减灾、资源环境、公共安全等重要领域提供信息服务和决策支持。
田昕所在的、由资源信息研究所李增元研究员担任主帅的课题组，承担了国产高分辨率遥感数据在林业领域的应用研究任务——《高分森林资源调查应用示范系统》，这一课题初步形成了满足我国森林资源一类、二类调查业务需求的高分森林资源遥感调查应用示范系统，服务于国家林业生态建设。有关研究形成了国产高分辨率卫星数据快速处理技术流程，推动了高分辨率遥感影像的产业化应用，填补了国产高分辨率遥感技术在森林资源监测业务应用中的空白，促进了高分辨率遥感影像应用成果转化和规模化应用，推动了高分辨率遥感影像应用产业自主化、体系化、多元化发展。
立足于“发展生态环境遥感监测技术，从局地到大尺度监测，从定点到空间连续监测，从依赖特定卫星重复周期到时间连续监测”的重大国家需求，田昕还在上述研究的基础上，充分集成了现有成熟的森林生态过程先验知识，支撑多模式遥感信息动态分析方法，提出了基于森林生长机理过程表达、时空连续的大区域森林地上生物量建模方法，实现了遥感信息的动态特征建模与时间维扩展，可在精细时空尺度上表达生物和非生物学因素的协同作用机制及其对气候变化的响应。
“科研是一个积累的过程，单靠一个人的能力、精力是很难完成的，漫长的科研路，是一批科研人员的寂寞征程，每个人每个阶段的每个小发现，都是这个领域的一个积累。”田昕说，做科学不能急功近利，要守得住平淡，耐得住寂寞。作为一名科技工作者，他有责任为我国森林资源遥感监测业务的进步贡献自己的力量，努力产出自主创新成果，将遥感技术应用到森林资源精细化管理等生产实践中。
