王权:十年间我国陆地遥感卫星实现了这些突破

从600公里以外的浩瀚太空俯瞰地球,美轮美奂、色彩斑斓,人们称它为“上帝视角”;

“耳聪目明”的它不仅能监测陆地山水林田湖草沙的变化,还能感知一条街道、一栋房屋的改变;

它用“眼睛”“耳朵”等捕捉的信息通过画面和信号等方式传给地面接收站,应用于国土、环保、农业、林业等领域;

……

它就是陆地遥感卫星。

全国政协委员、自然资源部国土卫星遥感应用中心主任王权在接受人民政协报·人民政协网全媒体记者采访时表示,“从2011年12月22日11时26分,我国成功将资源一号02C星送入预定轨道至今,我国的陆地遥感卫星走过了非凡十年。十年来,我国陆地遥感卫星体系基本形成,建成了多载荷多要素观测、业务化稳定运行的陆地卫星观测网,在自然资源多要素动态监测监管方面发挥了极大的支撑作用,有效支持了自然资源事业高质量发展。可以说,价值感和自豪感并存!”

我国卫星对地遥感水平迈入世界先进序列

很多人听说过遥感卫星,可到底什么是“遥感”?

“简单来说,卫星遥感技术是以卫星为平台,搭载多种传感器对地球表面进行观测,获取地面的水、植物、土地、大气等一系列生态环境状况。根据目标不同,遥感卫星主要分为陆地卫星、海洋卫星和气象卫星三种类型。”王权介绍说。

“我国遥感卫星从20世纪70年代起步,但真正做到对地观测是在1999年中巴资源卫星成功发射之时。此后,我国便开始了对地观测卫星国产化替代的探索之路。”

王权说,近年来,我国遥感卫星进入快速发展期,特别是过去十年,在陆地遥感卫星技术自主化方面,我国走出了一条从无到有、从小到大、从弱到强的发展之路,基本实现了对地遥感监测,从数量、质量上均迈入了世界陆地卫星对地观测的先进行列。

王权补充说,近十年来,我国陆地遥感卫星陆续实现了从短寿命到长续航、从平面测绘到立体测绘、从两米分辨率到亚米分辨率这三个方面的突破,实现了从平面到立体、从可见光到高光谱、激光、雷达、热红外等多传感器的跨越,形成了一套较完整的型谱。

“目前,我国在轨国产公益性陆地遥感卫星达到20余颗,基本建成了多传感器、多分辨率、多尺度的业务化稳定运行的陆地遥感卫星观测网。”

提升卫星对地监测质量,这个“武器”很关键

从无到有再到追求高品质发展,我国卫星技术研究也在向着高观测能力、高数据质量的方向发展。

如何提升卫星对陆地的监测质量?“一定要用好传感器这个‘关键武器’。”王权介绍说,卫星遥感领域的传感器就像是类似于人体五官一样,人的大脑神经中枢是通过人体五官的神经末梢感知外部信息,卫星则是通过搭载的传感器感知、记录、分析外部信息。

王权表示,早期发射的卫星上搭载的传感器模拟的是人的眼睛,只能通过获取形状和色彩进行对地观测;目前,传感器技术已发展到高光谱、雷达、热红外等,其模拟的感官种类进一步丰富。

“卫星就像是拥有了鼻子、舌头、皮肤等,除了能获取形状、色彩之外,还能感知成分和比例;再发展到雷达技术时,就模拟了人的耳朵,通过双星编队飞行的方式,不仅能感知地形、地貌的变化,同时也能够感受到地表覆盖和建筑的变化等。”

那么,卫星上的这些数据又是如何从天上传输到地面的呢?关于这个问题,王权提到了一个关键要素——卫星地面接收站。

王权坦言,“虽然我国卫星对地遥感水平迈入世界先进序列,但目前仍存在两个短板:一是国际化的水平还不高,二是服务公众的能力还不强。”

他解释说,“国际化水平不高”的一个主要原因是我国在国外建设的地面接收站数量有限。“即便在国外拍摄的卫星数据,也必须等卫星回到国内才能传输落地,受限于卫星存储量有限,导致我们的卫星不能快速、高效地获取到更多数据,这大大影响了卫星天上作业的效率。”

关于如何提升陆地遥感卫星服务大众的能力,王权提出,未来在执行国家政策的前提下,希望通过升级卫星遥感云服务平台,让大众享受到卫星遥感技术,为大众生活、创业等提供丰富、有效的资源,同时也能够为全球提供地理信息资源。

天上的要好用,地上的要用好

“天上的要好用,地上的要用好。”在采访中,王权多次提到了这句话。

王权解释称,陆地卫星遥感要能持续发挥好作用,既要优化天上卫星的品质,也要挖掘对地观测数据处理潜力。

如何优化天上卫星品质?在王权看来,关键在于这三个字——“长宽高”。

“长指努力延长卫星工作时间;宽指提高幅宽,扩大卫星视野;高指不断提高遥感数据清晰度。”

在对地观测数据处理技术方面,王权说,关键要准确完成精检校、精纠正、精解译三个环节,解决如何通过技术手段去除卫星系统误差,从海量数据中提取到准确、有效、丰富信息的问题。

据了解,经过十几年的技术发展,我国在精检校、精纠正、精解译三个环节中已经形成了拥有自主知识产权的系列核心技术,未来,将充分结合人工智能技术,继续突破,使我们更便捷、有效地提取卫星数据。

从“五全”发展到“两高三全”

“你看,这是西藏林芝森林火灾卫星遥感监测;这是东航MU5735航班事故应急监测……包括被称为‘耕地中的大熊猫’的黑土地保护问题,也离不开陆地遥感卫星来摸清黑土地‘家底’。”

王权说,目前我国陆地卫星数据产品共享服务已成规模,卫星数据应用向全国自然资源系统延伸,成为助力自然资源事业高质量发展、服务经济社会发展和国际合作等方面的重要支撑。

比如,云服务平台在线接入部属机构29个、省级中心32个、省级节点30个、市级节点140个、行业节点14个、国际节点24个,节点总数达269个,实现了全国省级中心全覆盖,直属单位基本覆盖,为国土、海洋、地矿、测绘、林草五大应用领域及时、准确、全面地在线提供卫星遥感服务。同时,24个国际节点服务范围包括77个国家和18个地区,国际服务能力和影响力日益增强。

“目前,我国已经建设了全球、全天候、全天时、全要素、全尺度的自然资源卫星观测体系,为自然资源管理提供全方位、高精度的影像和技术保障。未来,我们的期待是我们能从‘五全’发展到‘两高三全’。”王权说,“两高三全”即高空间分辨率、高时间分辨率、全要素、全天时、全尺度。希望通过未来5-10年时间,真正建成“两高三全”的自然资源卫星观测体系,推动我国陆地卫星遥感走向更高质量的发展。

(融媒体记者 周佳佳 谢阿愁 徐康辉)

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