热烈祝贺北京大学地球与空间科学学院晏磊教授获得国家技术发明奖二等奖

2016年1月8日上午，中共中央、国务院在人民大会堂举行2015年度国家科学技术奖励大会。党和国家领导人习近平、李克强、刘云山、张高丽出席大会并向获奖代表颁奖。大会共评选出295个获奖项目和7名外籍科技专家（国际科学技术合作奖）。其中国家自然科学奖42项、国家技术发明奖66项、国家科学技术进步奖187项；国家最高科学技术奖空缺。我院晏磊教授获得国家技术发明奖二等奖。

晏磊，北京大学地球与空间科学学院教授，筹建并担任空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室主任。2015年度国家技术发明奖二等奖项目“偏振遥感物理机理、关键方法与技术应用”的第一完成人。2000年起一直从事偏振遥感机理与应用方面研究。带领国内偏振团队承担了多个国家科技攻关计划、863项目、973计划、国家自然科学基金以及中科院创新工程等多项国家和部委项目的支持，取得了数十项国家发明专利，获得日内瓦国际发明金奖等国际、国家和省部级多项科技奖励。极大地推动了我国偏振在理论、实验方法、探测手段等方面基础和应用研究的发展。其余发明人分别为北京大学2010年博士毕业生、中国科学院遥感与数字地球研究所副研究员吴太夏，浙江大学教授杨建义，大连理工大学教授褚金奎，中国科学院遥感与数字地球研究所副研究员李俊生，东北师范大学教授赵云生。

项目针对遥感数据的可用性，利用偏振遥感技术手段破解遥感数据定量化的大气衰减与亮暗缺失效应两大瓶颈问题，突破了偏振遥感从地面观测、大气效应去除、偏振遥感器研制与定标的系列关键技术，为偏振遥感在对地观测领域的应用提出了系统化方法。成果获授权发明专利54项，发表论文160余篇，出版国际首部偏振遥感基础理论专著《偏振遥感物理》，获得国家出版基金和“十二五”国家重点图书出版规划项目资助。项目促进了我国偏振遥感跨越式发展，推动我国遥感、国防、对月对天观测、遥感器定标等重大科学命题突破。

本项目涉及四方面技术发明：

发明点一、地物偏振遥感观测方法

n  以“强光弱化、弱光强化”破解光学遥感亮暗两端限制；

n  由发明的世界第一台地物偏振测量仪，经过28年30余万组野外实测数据，获取四大类地物的偏振遥感120 余种波谱实测图，总结出地物偏振遥感五大规律，完善偏振地物波谱理论；

n  基于天-月-星观测的岩体密度偏振测估，估算月球表面密度，并得到证实为星月远端观测提供突破口。

 

发明点二、天空偏振模式图矢量场观测方法

n  根据天空偏振光分布情况下不同时刻，不同天气的偏振度和偏振角进行多点合成，构建天空偏振模式图，从而刻画大气衰减效应；

n  研究偏振场生物导航，历经14 年，发明三代仿生偏振导航探测器，实现导航精度0.1º，无漂移，证明天空偏振场的客观性、稳定性、可用性。

 

发明点三、大气偏振中性点观测方法

n  由大气偏振中性点观测方法实现地-气参量分离，获取地表图像更加清晰；

n  通过首次中性点航空飞行验证，原始数据辨识度提高70%以上；

n  通过地基与天基的大气中性点对偶观测，实现大气污染源、汇、演变的立体层析及反演。

 

 

 

发明点四、偏振器件及仪器制作方法

n  由光子开关工作特性发现，产品级玻璃基光分路器芯片，偏振阵列成像微器件，偏振阵列观测镜，全偏振光谱参量成像系统，自主研发机理、原件、组件到系统的偏振成像微器件及系统开发，实现我国偏振仪器机理突破；

n  获取同一地物全偏振九参量图像，原始信息量增大两倍以上，偏振成为遥感观测新维度。

 技术发明方面：

拓宽遥感亮暗两端2-3个数量级，增大作业时间与空间，星-月密度测估；大气误差降低一半以上，仿生偏振光导航；新大气窗口地表清晰度提高70%；大气污染源、汇、演变立体层析；元件到系统自主发明并产业应用，光学遥感新维度增多信息2-3倍；为提高辐亮度基准至10-8稳定度提供偏振探测方法，以实现辐亮度和光谱不确定度降至1-2%。

科学创新方面：

偏振遥感手段：为遥感四分之三强弱信息可测提供了方法基础，给出了地物偏振遥感的五大规律：多角度反射物理特征，多光谱化学特征，粗糙度与密度结构特征，信息-背景高反差比滤波特征，辐射传输能量特征；偏振中性点和偏振模式图：突破遥感大气窗口现有理论；月球偏振光定标基准：提高遥感定量化水平；偏振度与地物密度关系：为深空探测提供新手段；偏振成像微器件及全分量：实现偏振遥感的高精度与定量化。

社会经济效益方面：

极大提高空间数据使用效率，降低损失，节省社会经济资源，提高投入产出比，推动行业应用普及和进步；促进我国偏振遥感跨越发展，推动我国遥感、国防、对月对天观测、遥感器定标等重大科学命题突破。