参加爱沙尼亚Juhan Ross纪念会总结

黄华国

2017-8-28

1.学术篇

1.1 会议的背景

2017年3月份，我收到爱沙尼亚塔尔图天文台Jan Pisek的邀请，说是有一个小型的邀请会议，纪念植被定量遥感的奠基人Juhan Ross的两本书出版20年。会议只邀请那些在辐射传输领域有过贡献或者受到ROSS的理论影响成长起来的定量遥感科学家。本来我报的计划是参加美国的IGARSS。尽管这是一个小型的会议，但同时也是一个真正的小同行顶级会议。看到邀请的名单，发现全是大牛，文献中的传说人物。我毅然提交了变更计划，同意了参会。

会议主页（图中两本书和ROSS本人在野外调查）

2017年8月23日一早，我出发参会。我在会上见到了久负盛名的Ranga Myneni,, YuriKnyazikhin, Tiit Nilson，AndresKuusk和PhilipLewis等牛人，看到了PROPSECT模型的作者Stéphane Jacquemoud，又见到了DART模型的作者Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry，法国农科院做农业遥感的Fred Baret，RAMI模型比较的组织者Jean-LucWidlowski,FlieS模型的作者Hideki Kobayashi。陈镜明老师正好在瑞典开其他会，也赶过来参会了。梁顺林老师因故没有成行。环顾四周，我成了来自中国的唯一代表，有些小紧张和激动。

去外面合影的路上（最前面的两人分别StéphaneJacquemoud和Philip Lewis）

欢迎晚宴的讨论（Jan,Nilson, Yuri）

合影（group photo）

这个会议的主旨是为了纪念Juhan Ross发表的两本植被辐射传输经典著作， “TheRadiation Regime and Architecture of Plant Stands”发表35周年，和Ranga Myneni合著的“Photon-VegetationInteractions”发表25周年。确实，这两本书我都听过，而且复印过第二本。这两本书奠定了ROSS在植被辐射传输领域中的开拓者和奠基人地位。

ROSS究竟是谁呢？在MODIS产品中有个业务化核驱动模型，其中两个关键核就是RossDense和LiSparse核。其中LiSparse核是我的导师李小文提出的，而Ross-thick核就是Juhan Ross的。ROSS是整个植被定量遥感的创始人，独立将大气和核物理中的辐射传输公式进入并且修正推广了植被遥感领域。他主编的两本书，奠定了植被遥感的理论基础框架，至今没有超越性的突破。用陈镜明老师的话说，这两本书是他组里学生的必修课。

1.2 听报告的收获

在会议上，Nilson回顾了Ross的学术发展历史。他认为Ross的主要学术贡献在于将辐射传输模型从核物理和天体物理中引入到植被领域，并完整地提出了基于叶倾角分布函数和G函数的植被辐射传输模型，给出了解析解。ROSS经历比较传奇。他曾经参加二战的军队，从爱沙尼亚逃到芬兰，却参加了瑞典的军队；本来有机会留在瑞典，去因为犹豫而回到了爱沙尼亚。由于参军对抗前苏联，在爱沙尼亚回归前苏联后，受到迫害。所幸的是并未取消他的读书权利。因此，他一路读完博士，重新崛起，在周围全是天文学家和核物理专家的氛围中，建立了他的植被遥感领域。

为什么Ross选择植被遥感作为博士论文题目呢？Nilson讲到在博士选题过程中，有人提示遥感可能在植被上有应用前景，而Ross本人也认为叶片的倾角对光合作用应该有影响，是个有意思和价值的课题。而辐射传输理论在当时已经非常成熟，如果引入到植被中，是完全有可能成功的。Ross的成功之处在于他一直坚持三个方向一起走，那就是理论建模、野外观测和光合作用。因此，他设立了三个研究小组，并很好地选择成员，带好团队。像Nilson和Kuusk都是他手下大将。

Yuri做了一个主题报告，3Dradiative transfer equation as the theoretical basis for vegetation remotesensing。他认为辐射传输模型要发展，还得从其他领域取经，比如气象上云随机辐射传输模型已经很成熟，处理离散云效果很好。同时，光谱不变性在物理上非常漂亮，应该大力发展。随后的Lewis报告则对光谱不变性在近红外多次散射强的地方，再碰撞概率发生变化的现象进行了描述，给出了等效纠正方法。

来自NASA的AlexanderMarshak则用最新的DSCOVR(DeepSpace Climate Observatory)的 EPIC (EarthPolychromatic Imaging Camera)数据，进行了植被动态监测，主要用氧气吸收B带波段进行NDVI运算。科普了一下，发现大气氧气恒定，在其主要吸收波段进行大气观测，可以排除大气气体影响，而专注于云的观测。EPIC有10个通道，其中有O2A-band (764±0.202nm) and B-band (687.75±0.202nm). EPIC NDVI产品用红光波段参与计算，但是O2-B波段可以去除大气程辐射带来的影响（becauseO2 reduces contribution from the radiation scattered by the atmosphere）。应用辐射传输理论和光谱不变性估计，他们发现使用O2 B波段能够增强TOANDVI对植被的敏感性。

陈镜明老师分析了观测角度、亮叶和暗叶对提取荧光的影响，通过角度纠正能较好地提高荧光和GPP的关系。看来荧光遥感还是大有前途。

Jacquemoud系统回顾了叶片辐射传输模型原理、Prospect模型27年的历史和未来的挑战。早在1855年，Brewster就分析了叶片为什么是绿色的。主要历史版本包括：平板模型，prospect，propsect4，OSPECT，DLM，Propsect5，FluorMODleaf，FluSpect,PROCosine, Prospect-D, prosepct-MP。未来需要完善现有模型（解决叶肉异质性、叶绿素荧光和叶片BRDF模拟问题）；扩展波段到紫外、热红外和太赫兹，增加新的模拟能力（如棕色素、叶黄素循环、黄酮类化合物，叶表面极化，叶片温度，季相变化。挑战包括叶片组分的复数折射系数、叶片性状及其相关性、季相变化。最后怎样继承所有的版本，形成一个完整地手册。

来自维也纳农业与科学大学（BOKUVienna）的ClementAtzberger 做了一个有意思的报告，他假设图像3*3的窗口中土壤反射率和叶片倾角不变，从而降低辐射传输模型反演的变量，提高了LAI的反演精度和稳健性。他利用PROSAIL模型模拟了缨帽变换图，分析了他的假设的可行性。

Kuusk利用地表定标板对WorldView-2的定标结果进行了验证，发现大气点扩散函数非常关键。

来自突尼斯Sfax的AbdelazizKallel，进行植被偏振模拟，提出了一个动态蒙特卡洛模型。这个文章是和Jean-Philippe合作发表的。Kallel在08年和Verhoef在环境遥感RSE发表过SAIL模型的改进版本，也和Nilson合作写过热点方面的RSE文章。

1.3 做报告的收获

24号晚上修改ppt，试讲了几遍，快一点了才睡。第二天发挥很好，时间控制的还行，反响不错。也幸亏晚上进行了修改，删掉了一些幻灯片，否则要超时。

1.4 会场收获

Ross收藏的遥感学报第一卷，是他1997年参加国内第一届多角度遥感会议带回来的。在天文台也发现了他们也收藏了中文期刊《天文研究与技术》。

Ross早期发表的著作和论文就已经很系统的阐述了植被的辐射传输理论、植被蒸腾光合胁迫数学模型。

2.出行篇

爱沙尼亚国家较小，估计很多人对爱沙尼亚不熟悉，这里写点科普为后来的老师或者同学出国提供一些参考。

2.1 签证

爱沙尼亚需要面签，其实就是去留个指纹。如果申根签证留过，就可以不用本人过去了。签证的地点就在美国大使馆旁边，和冰岛大使馆在一起。工作时间只有两个下午，所以最好提前约。

2.2 机票

最方便的机票是芬兰航空，中转赫尔辛基直达塔尔图。但是价格贵，而且班次少。因此，只能走塔林，然后做长途车去塔图。这次选择的是俄罗斯航空，便宜，体验也不错。不过，行程单似乎和国内的不一样。

2.3爱沙尼亚的公交：

参会的行程很长。23号凌晨出发，在莫斯科转机到塔林，然后从塔林坐Bus到塔图，然后从塔图做班车去塔图天文台开会。在塔林中转的时候，和在芬兰赫尔辛基交换的研究生朱宇颐进行了碰面。23号晚上抵达Dorpat酒店，然后参加欢迎晚宴。

在塔林室内的公交很便宜，上车2元一次，有公交专用道。可以在机场小卖部买日卡，5欧元（3欧元+2欧元可退工本费）很划算。从塔林到塔图，要去长途汽车站，我在网上提前买好的，8欧元。

2.4 宾馆

提前在booking.com上预定的酒店，也是会议指定的酒店。但是，为了赶上塔林的飞机，提前一天赶到塔林住了一晚上。这个看网上便宜，订了一个青年旅舍。价格大约是宾馆的三分之一。不过，虽然是独立房间，但是没有独立卫生间，隔音也很差。前台也不懂英文。

2.5 顺路便车

感谢Urmas Peterson开车将我从塔图捎回塔林，回程中参观了ROSS的一些居住地、墓地、学校等值得记忆的东西。也沿途看到了很多森林采伐的痕迹，小块的皆伐迹地。主要树种。

会议地点塔图天文台（左）和Ross亲自修建的房子（右）

2.6 吃饭

吃饭非常简单，真心便宜。一个盘子放点米饭、一张土豆饼或者肉饼，再浇上一点汤汁就是一顿午餐，最贵的2.8欧。在pizza店吃的也才花了6欧元。

3.地理篇

爱沙尼亚共和国和立陶宛、拉脱维亚，都是从原苏联独立出来的国家，也是东欧波罗的海三国之一。西向波罗的海，北向芬兰湾，南面和东面分别同拉脱维亚和俄罗斯接壤。1991年，在立陶宛宣布独立以后，爱沙尼亚也跟随独立。首都为塔林。塔图是第二大城市。森林覆盖率47%。全国面积45277平方公里。总人口129.4万人，其中拥有爱沙尼亚国籍人口为110万。

爱沙尼亚地区的史前先民是属于芬兰-乌戈尔人的爱沙尼亚族人。至1227年，爱沙尼亚渐被丹麦和日耳曼人的利窝尼亚骑士团（持剑骑士团）征服，基督教因而进入。自此以后，爱沙尼亚多次由北欧各列强统治，其中包括丹麦、瑞典、波兰，最终被俄国兼并。

第二次世界大战中，爱沙尼亚损失了22万人，相当于战前人口的1/5。有8万人流亡到西方。由于爱沙尼亚人与德国合作，因此在第二次世界大战后期遭到苏联的严厉惩罚。苏联红军轰炸了塔林和纳尔瓦等城市，造成大量平民伤亡。苏联重新占领爱沙尼亚后还进行了大规模的逮捕和处决。反抗苏联占领的爱沙尼亚游击队“森林兄弟”一直战斗到1948年（立陶宛、西乌克兰的类似游击队战斗至1950年代），最后一名游击队员在1978年才被逮捕。

为了惩罚爱沙尼亚人的合作，苏联还调整了该加盟共和国的边界，把一部分领土转给了俄罗斯。从1949年5月起，苏联开始向西伯利亚流放爱沙尼亚人，并迁入俄罗斯人，以改变该共和国的人口构成。至1952年，爱沙尼亚人在该共和国内的比例已从1941年的90%下降至48%。

Kuusk人真的很好，和我讲述他到中国的印象，对自行车大军和西安的兵马俑很是印象深刻。还特意找到之前一个中国学生的地址，让我如果碰到说你好。不过，Kuusk对前苏联的记忆很不好，有参军的体验，但是可能是博士毕业后还有两道杠。他也不知道俄罗斯航空可以从莫斯科到塔林，估计是不关心。他从卫星看中国的风力发电站，很吃惊这么大规模。

最后补充一点，在这次会议中，除了陈镜明老师以外，来自中国的学者只有我一个。不过，大家都很愿意和我聊天，能感受到对中国的兴趣很高，对我也很尊重。我也感受到祖国的不断强大带来的影响确实是无与伦比的，作为国人自豪感还是有的。也难怪《战狼2》那么火。

会议报告全文可在线访问：https://jrls2017.to.ee/eng/programme.