在气候变化与人类活动的双重影响下，山地生态系统持续变化，成为全球变化的前哨。山地具有显著的立体特征，现有山地生态系统观测星-空-地立体关联不足，难以满足精准监测需要。如何构建山地三维立体观测体系，增强观测时空代表性，是亟待解决的关键科学问题。
针对该问题，近日，成都山地所李爱农研究员、边金虎副研究员在 Cell 旗下综合国际期刊 The Innovation 发表了题为“Stereoscopic remote sensing observation for mountains: Advancing monitoring, modeling, and management”的研究成果。该研究从山地立体特征、遥感观测技术、山地遥感前向建模三个方面系统探讨了山地遥感立体观测内涵，并指出山地立体特征要求遥感观测具备稳健的时空表征能力，发展考虑山地特征的优化采样技术和时空尺度扩展模型可有效提高山地地面观测的时空代表性。无人机山地仿地飞行技术和地形校正模型进一步增强了山区无人机观测和卫星观测的时空谱一致性。基于立体观测的山地遥感前向建模能有效提升对山地地表过程的理解，通过山地三维真实场景重建，服务山地辐射传输过程精细模拟和山地遥感机理模型发展。
研究指出，协同高分辨率卫星星座、无人机、塔基、地基等遥感平台，为山地生态系统遥感智能感知提供全面且动态的视角。来自典型山地遥感观测野外台站的具体案例研究为山地遥感立体观测的进步积累了宝贵的见解。未来，人工智能、大数据分析与山地遥感立体观测的结合，以及山地遥感物理模型和数据驱动模型的不断进步，为山地生态系统管理提供有力科学工具。最终，山地遥感立体观测将在保护山地生态健康与工程安全方面发挥关键作用，促进山区的绿色、安全、和可持续发展。
该研究得到了国家重点研发计划项目（2020YFA0608700），国家自然科学基金联合基金重点项目（U23A2019）、国家自然科学基金国际合作重点项目（W2412146）、中国科学院成都山地所自主部署创新团队项目（IMHE-CXTD-03）的资助，得到王朗山地遥感四川省野外科学观测研究站的支持。
山地三维特征立体遥感观测提升山地模拟与管理