從600公里以外的浩瀚太空俯瞰地球,美輪美奐、色彩斑斕,人們稱它為“上帝視角”;
“耳聰目明”的它不僅能監(jiān)測陸地山水林田湖草沙的變化,還能感知一條街道、一棟房屋的改變;
它用“眼睛”“耳朵”等捕捉的信息通過畫面和信號(hào)等方式傳給地面接收站,應(yīng)用于國土、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域;
……
它就是陸地遙感衛(wèi)星。
全國政協(xié)委員、自然資源部國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心主任王權(quán)在接受人民政協(xié)報(bào)·人民政協(xié)網(wǎng)全媒體記者采訪時(shí)表示,“從2011年12月22日11時(shí)26分,我國成功將資源一號(hào)02C星送入預(yù)定軌道至今,我國的陸地遙感衛(wèi)星走過了非凡十年。十年來,我國陸地遙感衛(wèi)星體系基本形成,建成了多載荷多要素觀測、業(yè)務(wù)化穩(wěn)定運(yùn)行的陸地衛(wèi)星觀測網(wǎng),在自然資源多要素動(dòng)態(tài)監(jiān)測監(jiān)管方面發(fā)揮了極大的支撐作用,有效支持了自然資源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展??梢哉f,價(jià)值感和自豪感并存!”
我國衛(wèi)星對(duì)地遙感水平邁入世界先進(jìn)序列
很多人聽說過遙感衛(wèi)星,可到底什么是“遙感”?
“簡單來說,衛(wèi)星遙感技術(shù)是以衛(wèi)星為平臺(tái),搭載多種傳感器對(duì)地球表面進(jìn)行觀測,獲取地面的水、植物、土地、大氣等一系列生態(tài)環(huán)境狀況。根據(jù)目標(biāo)不同,遙感衛(wèi)星主要分為陸地衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星三種類型。”王權(quán)介紹說。
“我國遙感衛(wèi)星從20世紀(jì)70年代起步,但真正做到對(duì)地觀測是在1999年中巴資源衛(wèi)星成功發(fā)射之時(shí)。此后,我國便開始了對(duì)地觀測衛(wèi)星國產(chǎn)化替代的探索之路。”
王權(quán)說,近年來,我國遙感衛(wèi)星進(jìn)入快速發(fā)展期,特別是過去十年,在陸地遙感衛(wèi)星技術(shù)自主化方面,我國走出了一條從無到有、從小到大、從弱到強(qiáng)的發(fā)展之路,基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)地遙感監(jiān)測,從數(shù)量、質(zhì)量上均邁入了世界陸地衛(wèi)星對(duì)地觀測的先進(jìn)行列。
王權(quán)補(bǔ)充說,近十年來,我國陸地遙感衛(wèi)星陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了從短壽命到長續(xù)航、從平面測繪到立體測繪、從兩米分辨率到亞米分辨率這三個(gè)方面的突破,實(shí)現(xiàn)了從平面到立體、從可見光到高光譜、激光、雷達(dá)、熱紅外等多傳感器的跨越,形成了一套較完整的型譜。
“目前,我國在軌國產(chǎn)公益性陸地遙感衛(wèi)星達(dá)到20余顆,基本建成了多傳感器、多分辨率、多尺度的業(yè)務(wù)化穩(wěn)定運(yùn)行的陸地遙感衛(wèi)星觀測網(wǎng)?!?/p>
提升衛(wèi)星對(duì)地監(jiān)測質(zhì)量,這個(gè)“武器”很關(guān)鍵
從無到有再到追求高品質(zhì)發(fā)展,我國衛(wèi)星技術(shù)研究也在向著高觀測能力、高數(shù)據(jù)質(zhì)量的方向發(fā)展。
如何提升衛(wèi)星對(duì)陸地的監(jiān)測質(zhì)量?“一定要用好傳感器這個(gè)‘關(guān)鍵武器’。”王權(quán)介紹說,衛(wèi)星遙感領(lǐng)域的傳感器就像是類似于人體五官一樣,人的大腦神經(jīng)中樞是通過人體五官的神經(jīng)末梢感知外部信息,衛(wèi)星則是通過搭載的傳感器感知、記錄、分析外部信息。
王權(quán)表示,早期發(fā)射的衛(wèi)星上搭載的傳感器模擬的是人的眼睛,只能通過獲取形狀和色彩進(jìn)行對(duì)地觀測;目前,傳感器技術(shù)已發(fā)展到高光譜、雷達(dá)、熱紅外等,其模擬的感官種類進(jìn)一步豐富。
“衛(wèi)星就像是擁有了鼻子、舌頭、皮膚等,除了能獲取形狀、色彩之外,還能感知成分和比例;再發(fā)展到雷達(dá)技術(shù)時(shí),就模擬了人的耳朵,通過雙星編隊(duì)飛行的方式,不僅能感知地形、地貌的變化,同時(shí)也能夠感受到地表覆蓋和建筑的變化等?!?/p>
那么,衛(wèi)星上的這些數(shù)據(jù)又是如何從天上傳輸?shù)降孛娴哪兀筷P(guān)于這個(gè)問題,王權(quán)提到了一個(gè)關(guān)鍵要素——衛(wèi)星地面接收站。
王權(quán)坦言,“雖然我國衛(wèi)星對(duì)地遙感水平邁入世界先進(jìn)序列,但目前仍存在兩個(gè)短板:一是國際化的水平還不高,二是服務(wù)公眾的能力還不強(qiáng)?!?/p>
他解釋說,“國際化水平不高”的一個(gè)主要原因是我國在國外建設(shè)的地面接收站數(shù)量有限?!凹幢阍趪馀臄z的衛(wèi)星數(shù)據(jù),也必須等衛(wèi)星回到國內(nèi)才能傳輸落地,受限于衛(wèi)星存儲(chǔ)量有限,導(dǎo)致我們的衛(wèi)星不能快速、高效地獲取到更多數(shù)據(jù),這大大影響了衛(wèi)星天上作業(yè)的效率?!?/p>
關(guān)于如何提升陸地遙感衛(wèi)星服務(wù)大眾的能力,王權(quán)提出,未來在執(zhí)行國家政策的前提下,希望通過升級(jí)衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺(tái),讓大眾享受到衛(wèi)星遙感技術(shù),為大眾生活、創(chuàng)業(yè)等提供豐富、有效的資源,同時(shí)也能夠?yàn)槿蛱峁┑乩硇畔①Y源。
天上的要好用,地上的要用好
“天上的要好用,地上的要用好。”在采訪中,王權(quán)多次提到了這句話。
王權(quán)解釋稱,陸地衛(wèi)星遙感要能持續(xù)發(fā)揮好作用,既要優(yōu)化天上衛(wèi)星的品質(zhì),也要挖掘?qū)Φ赜^測數(shù)據(jù)處理潛力。
如何優(yōu)化天上衛(wèi)星品質(zhì)?在王權(quán)看來,關(guān)鍵在于這三個(gè)字——“長寬高”。
“長指努力延長衛(wèi)星工作時(shí)間;寬指提高幅寬,擴(kuò)大衛(wèi)星視野;高指不斷提高遙感數(shù)據(jù)清晰度?!?/p>
在對(duì)地觀測數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面,王權(quán)說,關(guān)鍵要準(zhǔn)確完成精檢校、精糾正、精解譯三個(gè)環(huán)節(jié),解決如何通過技術(shù)手段去除衛(wèi)星系統(tǒng)誤差,從海量數(shù)據(jù)中提取到準(zhǔn)確、有效、豐富信息的問題。
據(jù)了解,經(jīng)過十幾年的技術(shù)發(fā)展,我國在精檢校、精糾正、精解譯三個(gè)環(huán)節(jié)中已經(jīng)形成了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列核心技術(shù),未來,將充分結(jié)合人工智能技術(shù),繼續(xù)突破,使我們更便捷、有效地提取衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
從“五全”發(fā)展到“兩高三全”
“你看,這是西藏林芝森林火災(zāi)衛(wèi)星遙感監(jiān)測;這是東航MU5735航班事故應(yīng)急監(jiān)測……包括被稱為‘耕地中的大熊貓’的黑土地保護(hù)問題,也離不開陸地遙感衛(wèi)星來摸清黑土地‘家底’?!?/p>
王權(quán)說,目前我國陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品共享服務(wù)已成規(guī)模,衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用向全國自然資源系統(tǒng)延伸,成為助力自然資源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國際合作等方面的重要支撐。
比如,云服務(wù)平臺(tái)在線接入部屬機(jī)構(gòu)29個(gè)、省級(jí)中心32個(gè)、省級(jí)節(jié)點(diǎn)30個(gè)、市級(jí)節(jié)點(diǎn)140個(gè)、行業(yè)節(jié)點(diǎn)14個(gè)、國際節(jié)點(diǎn)24個(gè),節(jié)點(diǎn)總數(shù)達(dá)269個(gè),實(shí)現(xiàn)了全國省級(jí)中心全覆蓋,直屬單位基本覆蓋,為國土、海洋、地礦、測繪、林草五大應(yīng)用領(lǐng)域及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地在線提供衛(wèi)星遙感服務(wù)。同時(shí),24個(gè)國際節(jié)點(diǎn)服務(wù)范圍包括77個(gè)國家和18個(gè)地區(qū),國際服務(wù)能力和影響力日益增強(qiáng)。
“目前,我國已經(jīng)建設(shè)了全球、全天候、全天時(shí)、全要素、全尺度的自然資源衛(wèi)星觀測體系,為自然資源管理提供全方位、高精度的影像和技術(shù)保障。未來,我們的期待是我們能從‘五全’發(fā)展到‘兩高三全’?!蓖鯔?quán)說,“兩高三全”即高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、全要素、全天時(shí)、全尺度。希望通過未來5-10年時(shí)間,真正建成“兩高三全”的自然資源衛(wèi)星觀測體系,推動(dòng)我國陸地衛(wèi)星遙感走向更高質(zhì)量的發(fā)展。
(融媒體記者 周佳佳 謝阿愁 徐康輝)