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驭见 | 郭建宁:遥感应用促进国民经济建设——在2020云天大会航天大数据产业峰会上的报告

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中国航天科技集团有限公司科技委员会委员 郭建宁


近十年来,随着国家的政策支持和资金投入,我国的遥感事业发展突飞猛进,主要表现在分辨率越来越高、数据应用越来越广泛。同时,随着遥感技术的成熟和市场的扩大,商业遥感方兴未艾,数据共享遍布全球,有力地支持了国民经济建设。

当前,我国在轨卫星分为四大类:

第一类是资源系列卫星。资源系列卫星主要应用于对地观测这一细分领域,比如中巴地球资源卫星。中巴地球资源卫星也是我们国家最早的传输型地球资源卫星。资源3号(ZY-3)卫星是一颗立体测绘卫星,通过卫星上装置的前视和后视相机,不仅可以得到平面图像,经过数据处理之后还可以得到立体图像,对于城市管理、国土测绘具有重要意义。

第二类是高分系列卫星。高分专项工程在国家政策的支持下,截至2020年,高分一号到高分七号卫星全部成功入轨。

其中,高分2号(GF-2)卫星是目前我国分辨率最高的民用陆地观测卫星,可以应用于大部分的城市规划中。

高分3号(GF-3)是一颗多模式雷达卫星,也是世界上工作模式最多的对地观测卫星,最大的特点在于它可以穿云破雾。我们知道,光学卫星的数据采集容易受到天气影响,而高分3号可以实时获取云层下方的地面情况,对于洪涝淹没区域的精准测量非常有效。

高分4号(GF-4)卫星是一颗50米分辨率,地球同步轨道光学卫星,每分钟可采集一次图像,在监测森林火灾、洪涝灾害等方面发挥重要作用。

高分5号(GF-5)是世界上第一颗同时对陆地和大气进行综合观测的卫星,搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、主要温室气体探测仪、大气多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高分辨率探测仪、可见短波红外高光谱机、全谱段光谱成像仪共6台载荷,可对二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、秸秆焚烧、城市热岛等多个环境要素进行监测。通过该卫星提供的数据中我们可以得到几类信息:一是可见光的几何信息,用于判断目标面积、高度等;二是辐射信息,用于污染判定、农作物生物含量判定、作物估产等;三是光谱信息,用于判断辐射的具体发射源。

第三类是实践系列卫星。实践系列卫星是中国自主研制的科学实验卫星,2019年12月发射成功实践二十号卫星。

第四类是商业遥感卫星。如高景一号、北京一号、吉林一号等。

在所有专项工程发展的基础上,“十四五”规划将对地观测卫星、地面设施、处理应用作为空间基础设施列入国家发展规划中。目前,我国在轨运行的对地观测卫星有27颗,预计至2030年时可达到35颗。卫星分辨率根据观测对象大小不同、精细程度要求不同,可分为0.5米、0.8米、1米、2米、8米、16米等。各卫星的回归周期也不同,分辨率小于2米的卫星回归周期大概为12小时;分辨率在2米-20米的卫星回归周期大概为2小时。不同的回归周期和幅宽,保证了地区数据采集的有效性。1.webp.jpg

 

随着我国遥感技术的提高和创新发展的要求,国务院于2014年11月发布了鼓励社会资本投资关键创新领域的指南,明确指出鼓励私人资本研制,发射和运行商业遥感卫星,提供市场和专业服务,为行业发展提供支撑。尤其是在卫星测控领域的政策放开对于促进遥感卫星健康发展、灵活运用起到了积极作用。在这里要特别提一下航天驭星,航天驭星积极响应国家号召,应运而生,开了卫星测控的先河。

同时,航天科技集团也顺应国家政策,积极争取商业卫星的市场,希望高分辨率的卫星数据能够进一步服务国民经济建设。目前,我们有4颗0.5米分辨率的卫星在轨运行,在天气晴朗的条件下,全球任何一个地方的数据我们均可以在一天的时间内完成采集。未来,我们将规划更多的高分辨率卫星,加快研发进度,更好地服务大众。

通过前面的分析可以看出,我国目前的遥感应用已经做到了精确感知,空间分辨率实现了从0.5米-50米的高、中、低分辨率全覆盖,幅宽为12km-800km;时间分辨率做到了高分辨率2.5米,每天全球任一地方重访;覆盖能力得到显著提高,中等分辨率卫星数据实现100%全球有效覆盖,国内每天两次覆盖,高分辨率数据每年可以覆盖国土3-4次。

卫星遥感数据可广泛运用于国民经济的各个领域,如测绘和制图、湖泊监测、环境保护、矿产开采、突发事件响应、数据下传等。相信随着卫星遥感技术的不断发展和提高,其在国民经济建设过程中将扮演越来越重要的角色。

(根据现场录音整理,有删减。)

 

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