遙感技術作為全球變化研究的核心手段，正經歷著從單一維度向多維數據融合的深刻變革。隨著衛星觀測能力的提升，長時間序列、多分辨率、多光譜的遙感數據呈爆炸式增長，如何高效組織與利用這些數據成為國際競爭焦點。中國科學院空天信息創新研究院張立福團隊突破傳統數據格式局限，在國際上首次提出時空譜多維數據格式（MDD），構建了覆蓋時間、空間、光譜維度的綜合表征體系，為遙感數據標準化處理開辟了新路徑。

現有遙感數據格式面臨兩大核心挑戰：一是多源異構數據難以兼容，不同衛星平臺采用的格式差異導致數據整合需耗費大量預處理時間；二是傳統時間序列分析忽視空間關聯性，僅針對單個像元進行變化檢測，無法捕捉區域尺度上的協同演變規律。MDD格式通過創新四維數據結構，將空間坐標、時間序列與光譜特征統一存儲，頭文件采用結構化元數據設計，支持動態擴展影像數據體。這種設計不僅解決了多源數據整合難題，更通過五種定制化存儲模式（TSB、TSP、TIB、TIP、TIS）滿足不同應用場景需求，例如TSB結構可快速提取多時相光譜立方體，TIP結構則擅長處理像元級時譜曲線。

團隊研發的配套軟件MARS 1.0系統，集成了多維數據構建、分析與可視化功能。該系統支持MODIS、Landsat等主流數據源的自動化轉換，用戶通過可視化界面即可完成從原始數據到MDD格式的完整處理流程。在農業應用中，系統通過提取植被指數時譜特征，將農作物分類精度提升至92%，較傳統方法提高15個百分點；在生態監測領域，基于時空譜的森林擾動檢測算法，對早期病蟲害的識別敏感度達到87%，為生態修復工程提供了精準時空參考。

MDD格式的技術優勢已獲得國際認可，其核心專利通過PCT國際授權，相關標準被國家對地觀測科學數據中心采納為推薦格式。在數據共享層面，該格式打破了學科壁壘，氣象、環境、城市規劃等領域的研究者可直接調用時空譜數據開展跨學科分析。實際應用中，某省級環境監測站采用MDD格式后，數據預處理時間縮短60%，存儲空間節省45%，年節約運維成本超200萬元。目前，該技術已在23個行業單位推廣，形成覆蓋數據生產、處理、應用的全鏈條解決方案。

這項突破不僅推動了中國遙感技術走向國際前沿，更為全球數據標準化提供了中國方案。隨著物聯網、人工智能等技術的融合發展，MDD格式的擴展性將進一步釋放潛力，其在智慧城市三維建模、氣候模型參數化、災害應急響應等場景的應用前景廣闊。研究團隊正持續優化算法效率，計劃將處理速度提升至每秒10GB級，同時開發移動端輕量化版本，推動遙感技術從專業領域向大眾服務延伸。