下面是中科院院士徐冠华院士的主题报告实录（未经本人核实）。
徐冠华：各位领导，各位专家，各位同行，我感到非常荣幸能够参加中国测绘地理信息学会2016年的学术年会，并且要介绍遥感和中国可持续发展有关的问题，感到非常的荣幸。
我面对大家有一种特殊的情感，刚才陈军同志讲了，确实也是我本来就准备讲的内心的感受，应该说我从来不是测绘队伍的一员，但是我一直把自己看成是一名测绘团队的成员。我一直不能够忘记王院士，武汉测绘学院和国家测绘局的领导，在过去几十年对我的培养和支持，我也不会忘记下台以后，国家测绘地理信息局对我的工作一直的支持。我今年想谈的问题就是遥感和中国可持续发展机遇和挑战。主要想通过遥感科学技术和中国可持续发展的关系谈起，对遥感科学技术的重要性和当前的问题和机遇谈一下我个人的一些想法和意见。
我的汇报分为五大部分，背景和意义，遥感科学技术进步和人类可持续发展，遥感科学和技术的前沿问题以及遥感运用的服务模式和商业化的前景。
首先谈谈背景和意义。为什么遥感科学技术如此重要，引起科技界和全社会的高度关注，我想应该从中国实现可持续发展以及应对的几个重大问题来谈起。建国以来，我们国家取得了很大的进步，但是在发展过程当中资源短缺，环境恶化，海洋的开发以及气侯变成等等问题日益突出，成为中国要实现可持续发展必须面对的重大问题。
首先是资源短缺问题，大家都知道中国石油的储量不足，供应十分紧迫，多数依靠进口，另外包括黑色晋书，有色金属，甚至耕地资源，水资源还不能满足经济发展的需求。我们建国以来，很长的历史上，在资源问题上都是以自己自足为主，但是随着经济的快速发展，这种方式已经凸显出局限性，全球化进程要导致了全球范围的资源市场结构的进一步调整。中国在把自己的资源提供给全世界分享的同时，也越来越依靠世界资源。这就要求我们为全球资源能源布局有全面深入的了解。怎么样能够实现中国和各国资源的优势互补，这是中国要实施可持续发展战略需要研究的重大问题。
环境恶化问题对污染和大气污染大家都知道，是世界上最为紧迫的卫生之一，有人说已经成为世界性的灾难，突然大规模的退化，森林减少，水土流失，特别是日益凸显的有毒化学物质的传播等，都影响了中国以及全人类的生存和发展。很明显，环境污染的问题，具有世界性的特点，已经远远的超出了国界的范围。而且它的源头和扩散过程也是各个国家之间喋喋不休指责埋怨的一个全球性问题。
海洋开发问题，大家都知道我们是个陆地的大国，但是大家不要忘记我国也是海洋大国，拥有300多万平方公里的海洋国土，历史上闭关锁国的政策扼杀了中国海洋的探索，我们对静海资源了解甚少，我们国家要实施走出去的战略，就必须对全球海洋状况有全面的深入的了解。
气侯变化问题，全球的气侯变化是对中国的巨大的挑战，而中国以煤为主的能源结构在支撑经济发展当中一直发挥着重大的作用，但是燃煤所带来的碳排放已经不止是中国，也是全球所关心的问题。但在这方面我们中国的研究还很不够，我自己的切身体会就是一方面我们缺乏高质量的全球对比的数据和产品，所以对全球变化各个要素的物理过程的深入和研究还比较缺乏。而且有关地球系统模拟所需要的，从超级计算机的硬件软件发展，虽然国家的层次上世界第一，但是在我们应用上是个短板。特别是全球变化的研究凸显了多学和交叉的极端重要性，这恰恰是我们中国在科学技术发展中突出的短板，突出的薄弱。
这些问题很严重，很紧迫，但是这些问题有一个共同的特点，就是它必须在全球化的格局下才能够解决，这个我想大家都知道，21世纪是全球化进程形成和发展的时代，信息技术、通讯技术、交通运输技术的发展使各国的经济文化的交流更加顺畅，形成了全球规模的信息和物流网络。而经济活动和科学研究也在全球范围内实现了各个生产要素和科技分工的优化组合，形成了全球视角和意义的格局，这就是全球化进程，这是我们考虑可持续发展问题的时候必须要加以考虑的最重要因素。
这种格局就促使人类用全球的视角来研究可持续发展的问题，而我们现在可以这样讲，遥感科学技术为解决这些问题提供了强有力的不可代替的手段，同时也通过遥感科学技术对有关的研究提出了新的要求，指明了未来的方向。遥感数据虽然我们谈是可持续发展战略的基础性的技术支撑，大家看准确不准确这个判断。这要从遥感数据的特点来看，特别是从可持续发展的角度满它所具有的特点，包括空间上，全球性和区域性的结合，在时间上连续性和机动性的结合，在应用上专业性和综合性的结合，从这几个方面的特点来看，没有任何一项新的技术可以代替它。所以，我们的结论是遥感科学技术具有宏观动态的特点，是可持续发展战略的基础性技术支撑。
下面我谈第二个问题，遥感科学技术进步和人类可持续发展，也就是遥感科学技术怎么样促进了人类可持续发展。从几个方面来看，从国际合作，从中国的发展，我们都可以看到。应该说遥感首先发育于航空探测，1957年苏联发射了第一颗卫星以后进入了现代遥感阶段，现代遥感技术的发展取决于卫星载荷和数据处理技术的进步，更重要取决于经济和社会发展的需求。1960年美国第一颗卫星促进了大气遥感的发展，卫星发射成功标志着遥感新的旅程开始，能够提供全球尺度全球性的定量遥感测定。测定的数据在人类社会和经济发展中的广泛应用，我们可以说如此开创了遥感定量化的新时代。
从国际上有很大规模的，也是很难得的遥感合作，这一方面是为了了解地球、大气圈、水圈等各个要素的相互作用，国际测绘实施了一系列以遥感为手段的科技计划。比如国际生物圈地圈的研究计划，平流工作和对气侯作用的计划，全球的能量和水循环的计划，这是从科学的角度来看。从面对我们的需求来看，世界各国都针对全球变化和资源环境问题，提出了一系列大型的国际遥感计划，这个大家都知道，从美国宇航员对测绘观察计划，以及日本、欧美等等都做了大量的工作。
在这里我想特别的特出来2005年建立的政治间的间多边科技合作机制——地球观测组织GEO。这个计划在引领全球测绘系统发挥着重要的作用，而不要忘记我们中国是发起国之一。宗旨是制定和实施全球综合，建立一个综合协调和可实施的观测系统，提高全国各要素和社会人类的认识，并且从出示数据到各应用的系列服务。美国也好，欧洲也好，日本也好，都制定了全球对地观测的发展战略，而且把GEO作为发展实施的重要平台。
我们中国做的怎么样?我也谈一下中国的现状，我们可以这样说，中国已经具备了天空一体化的综合观测能力，部署了一批气象、海洋和环境科研业务卫星，以及地面业务应用系统等建设项目。同时，在一系列卫星和运用系统的基础上，我们已经建立了覆盖各个部门的遥感应用技术体系，各个部门也都制定了面向本领域的卫星遥感应用发展计划，开展了行业和区域应用系统的研制，建立了业务运行系列。我在科技部工作这么长时间，我真实感觉向遥感技术体系给予了这么长时间的大力度的支持，非常不易，但是它也体现了遥感科学技术在经济和社会发展当中的极端的重要性。
目前，我们正在实施国家科技重大专项，也就是高分辨的面对观测系统和空间基础设施。这个计划可初步形成天空一体化高精度观测网络，初步实现空间星系资源共享，促进业务化示范应用能力的形成和发展，为发展业务卫星体系奠定了坚实基础。我想大家慢慢的给会体会到这一点。同时，我们自主的商业卫星也陆续的发射，但是我们还要看到中国的遥感发展，和发达国家比较还存在差距，我有三个方面，首先面向全球的卫星对地观测系统，除了气象卫星和海洋卫星等具备一定的全球数据获取能力外，资源卫星绝大部分局限于国内数据获取。这和我们面面对一系列问题的紧迫的对全球数据的需求是不对应的。另外我们在设备配套方面也存在着制约，主要体现在全球数据的获取能力和地面接受站网的能力受限，地面产品验证能力严重不足。最近一些年我一直在做推动全球变化的工作，所以我还体会到我们国家地学还是习惯于搞我们中国这块土地，但是我们全球综合观测和应用的意识还不足，需要着力解决关键能力，我说中国的地学应当立足中国，同时一定要走向世界，而遥感为我们提供了一个全新的而且也不可以替代的手段。我们遥感的系统发展到今天是这样的，部门的应用大家都知道，特别是测绘部门有综合性地都了解我们各个部门，都有很成功的应用。
这里面我印象比较深的是科技步遥感中心组织了全国力量编制和发布《全球生环境遥感检测年度报告》，为政府却提供业务运行服务，还有全球的路标参事，在国际上都有广泛的影响。综合来看，中国遥感科学技术的发展面临着新的机遇，我们的目标就是要建立全球的综合地球观测应用系统，开展全球的综合观测，这将对于我们中国实施全球的战略和空间信息产业的发展提供重要的支撑，也是全球空间信息空前竞争的必然要求。特别是中国作为联合主席国的地球观测组织机构，也正在倡导地球全球性的观测，我们也要像西方一样充分利用这个平台，在全球上加速赶超世界先进国家。
下面我谈第三个方面，遥感技术前沿问题，这个问题专业性很强，所以我一般的来讲。五个方面，一是全球的地球综合观测系统之系统的建设，一个是高校准遥感模型和参数反演，遥感产品真实性检验和不确定性，遥感数据与地球系统的模式同化，摇杆大数据和主动服务。
首先谈全球地球综合观测系统之系统的建设，全球综合观测系统的目标是建立一个综合协调和可持续的全球地球观测系统，应当含盖天际观测和地基观测，为了解决不同对地观测卫星的任务性能和观测结果的差异性问题，这是一个最大的问题。对地观测卫星委员会提倡建立虚拟星座，以建立不同空间机构之间的合作关系，行基地组网协同管凑，全球和观测多源遥感数据综合处理与应用。
高精准遥感模型和参数反演，大家知道遥感物理模型是对物理过程的数学抽象，但不管是辅助传输模型也好，都是对复杂的空间异地表的简单近似，不能很好的苗素现实谁复杂的纸杯观层对于光鲜的拦截和反射现象。在反演过程中经常面临的是模型钱定和定向问题，即往往存在遥感待反演的阐述多余卫星的观测方程数。光学和微观遥感的联合反演，地学参数的主被动等等已经成为定量遥感研究的重要的前沿方向。
摇杆产品的真实性检验和不确定性问题，这个问题简单的说来是什么问题?就是不同遥感产品各自在多大的程度上来反演出真实世界，如何来衡量。在这个方面我们看到摇杆的反演往往是一个费劲性过程，遥感的真实性检验是定量遥感的不可少环节，所以对于改进遥感反演方法，推广遥感产品都有十分重要的意义。由于地表的空间异质性普遍存在，所以尺度效应就显得非常突出，是不确定性的重要来源，而且也是遥感产品真实性检验的核心问题。同时，由于这种空间差异，尤其是针对异质性表达的差异更加明显，遥感建模和施工代表性问题就成为进一步发展的制约性因素之一。
摇杆数据与地球系统的模式同化，我们从宏观上来讲，遥感，地球科学，面对的是大自然，是用一个既宏观又复杂的问题，一方面遥感瞬间观测都有局限性，而在施工两个尺度上不易拓展，而且遥感观测的空间分辨率等等差异也需要这种模型方法进行时空拓展。利用数字模拟和时空拓展就显得极为重要，所以遥感数据的同化对于全球资源环境的动态检测都具有越来越重要的意义。
摇杆大数据和主动服务，我看我们下面还有很多同志要讲大数据的问题，说明大家都非常关注，从时代的视角来看，在大数据时代，遥感信息的获取能力大大加强，现在全球的卫星数量超过千个，遥感数据进入了以高精准全天后信息获取，自动化快速处理为特征的新时代。呈现方式日益多样化，数据的获取能力不但增强，这意味着遥感数据的多多样化，也意味着遥感数据的时代已经来临。
我想特别强调大数据是科学方法的一场革命，我们现在很多同志大数据都很关注，而且把目标还关注到原来的问题，数据的处理，传输、存储，当然这些都非常重要，但我想大数据是科学方法既实证演义数据计算之后一场新的革命。它对于分析预测复杂系统的行为，甚至包括经济行为和社会行为都有成功的实践。所以，任何没有看到这方面的进展，没有参与这方面的实践，对于我们从事遥感来处理我们众多的大数据当中，应当说将来会成为缺失。数据驱动的方法可以直接进行观察资料来实线地球系统各个间层的模拟，如果一旦成功就将给地球系统的研究方法带来革命性的变化。这是我的理想，我谈过很多，我们搞地球系统模型，然后用中国的世界最快的超级计算机来做，但是我相信我们即使把我们的密度再增加，我们的方法在改进，也很难有突破性的变化。必须寻求新的途径，就是大数据的分析。但是另外一方面还要看到从大数据的目前的分析来看，我以为还停留在以案例为中心的阶段，缺乏理论上的高度的概括和方法上的集成。
所以，如何能够快速自动的进行遥感大数据的处理和分析，是大数据在观测领域面临的一个严峻问题。我想这应当是我们今后一个很重要的方向，我谈第四个问题，摇杆应用服务模式和商业化展望，我想首先谈谈推进卫星观测系统的商业化。我们现在的卫星系统从投资到管理，主要是基于政府的支持和政府的管理，但是遥感要更好的服务于社会，服务于国家的战略，服务于国民经济建设就必须要加快遥感产业化和商业化的进程，我以为就必须要把遥感应用和政府主导的模式调整为主要由政府引导，购买服务，市场主导的模式。这样就可以更好的为经济发展主战场服务，同时可以充分利用产业和市场的力量，更快的发展遥感技术和服务能力。我们把3S，把遥感地理信息系统和全球定位系统做一个比较，国家的支持对遥感最大，从中央到地方，几乎都有遥感中心和遥感应用等等，但是从发展的应用的实际情况来看，我觉得大家都看到很明显，全球定位系统也好，地理信息系统也好，发展得更快更好，这一方面由于我们遥感服务的对象主要是政府关注的一些社会问题，但是也同时确实存在着资源重复，数据重复，资源的浪费，数据的浪费，等等一系列的问题。
在商业化过程当中，我想高分辨卫星观测系统的商业化是未来发展的重要方向，需要制定和完善可实行的政策，鼓励民间和政府大不利的发展高分辨观测系统的应用和服务体系。高分辨卫星都是小卫星，投资小，风险低，更加适合民间资本进入和社会化的发展。大家都知道国外，中国的国内都有成功的先例，从国内来看，北京2号，大家知道了，吉林1号大家也知道，我以为这就是我们今后走商业化的道理是我们卫星的一个重要的发展的方向。一个是商业卫星，还有一个是无人机的发展。
在地球综合观测系统的建设过程中，卫星遥感在全球数据的获取当中毫无疑问有巨大的优势，但是它受制于一些条件的制约，有人航空遥感受到空域的限制和飞行成本比较高，难以满足需求。特别是在区域和区域的突发事件中，满足应用的需求。我们看到近年来无人机由于具有机动灵活的数据采集能力，空域限制少，成本低，将成为未来产业化发展的重要动力。
另外很重要的，我觉得也希望我们能够共同探讨，就是遥感应用的市场化问题，遥感从目前的产业化程度不高，市场化程度不够，遥感应用的主体仍然是依托政府内部的相关机构造成的一些问题：
第一，投入高，效率低，遥感应用所需要的数据软件和设施人力投入大，步骤多，各个行业部门和地方政府都建立了独立的应用体系，不仅造成投资浪费，而且导致各个部门之间在数据的获取到应用服务各个环节互相封锁，重复度高，效率低。
第二，激励不足，遥感信息挖掘不足，针对摇杆大数据挖掘和智能化分析的研究还非常薄弱，非常形成规模化的持续生产能力，不能够充分实现遥感数据的增值和应用效果。
第三，遥感产业链形成不利，遥感产业链的各个环节没有有效的连接支撑发展，产业发展环境不完善，成本高而且风险大，造成目前国家政府机构和行业有背景的企业以外，有行业背景的企业以外，其他的遥感企业较少较弱，民间资本真正进入到这个行业还有困难。对这个问题，实际上也是一个认真讨论的问题，需要统一认识，因为我们现在的遥感应用基本是在政府主导的部门来做。
我的意见并不是想把这些部门都砍掉，而是要改变我们工作的重点。这里面有几个方面需要注意：一是加强政府的宏观管理，切实转变政府职能。我们政府部门应当在制定完善摇杆技术发展规划，改善遥感企业的投资环境，逐渐到政府各个部门从市场购买遥感信息服务的模式，解决当前重复、低效的问题，加快研究成果的产业化。据我了解，我们高校已经有一些部门条出来来办我所说的，他们做服务，接受政府服务的任务来获得支持。前景不错，因为做到金融投资，包括社会上的资本的支持。二是开拓遥感新的应用领域。三是要重视大数据互联网+带来的新兴市场的动力，跨界融合发展自主，遥感技术应当说它会成为大数据产业的重要的基础支撑，针对联合大数据互联网等新型市场从链条各个环节来改造自己，贯彻整个产业链，从根本上推动遥感技术新的产业的发展。
最后，简单的说几句，我想强调的是：一是中国的遥感科学技一定树立服务于国家可持续发展的目标，努力探索遥感科学技术和产业发展的新的思路，加强遥感前沿问题的科研研究，这两方面都很重要，从而推动中国遥感应用的发展进程，走出新的遥感技术创新驱动的发展之路。遥感是促进可持续发展的重要手段，遥感走向市场，走向大数据，走向互联网+才刚刚迈凯步子，前方的路还很长，这是一个新的更广阔的空间，是技术和金融资本共舞的空间。我们大家尤其是年轻人要充分信心，我相信遥感技术有这个能力，我们的科学家有支撑这个空间变成现实的能力。我就讲这么多，谢谢大家。
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