航空遥感飞行试验是连接卫星遥感和地面综合观测之间的桥梁，2008年3月12日至7月20日完成了寒区水文、森林水文和干旱区水文的航空遥感试验任务。在寒区水文试验区开展了针对积雪和冻融的微波辐射计和高光谱航空遥感与地面同步试验；在森林水文试验区开展了针对森林结构参数和森林水文的高光谱、多角度热红外和激光雷达航空遥感试验；在干旱区水文试验区开展了针对植被生物物理参数、植被结构、土壤水分和蒸散发的高光谱、多角度热红外、激光雷达和微波辐射计的航空遥感与地面同步试验。共完成航空飞行25个架次，总飞行时间达110小时，获得了大量航空遥感、卫星遥感、地基遥感（微波辐射计、微波散射计、光谱仪）观测、多普勒雷达降水观测、微气象和大气廓线（探空与分光光度计）观测数据、地面同步观测的积雪属性、土壤水分、地表温度和植被生化物理参数等数据。航空遥感飞行区图如下。

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