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“2014年度中国遥感领域十大事件评选”候选事件

  一、北京师范大学极地遥感团队助力雪龙号脱困  因为营救俄罗斯考察船绍卡利斯基院士号,我国雪龙号极地考察船从2014年1月1日起被海冰困在南极默尔茨冰架的边缘海域。由北京师范大学全球变化与地球系统科学

  3sNews讯 由中国遥感应用协会主办、3sNews中国地理信息产业网协办的“2014年度中国遥感领域十大事件评选”活动再次拉开帷幕,这已经是中国遥感应用协会连续第三次举办“年度十大事件”的评选活动。

  近年来,随着“资源三号”、“高分一号”等国产高分辨率测绘卫星、遥感卫星的成功发射与应用,极大地促进了相关传感器技术的发展;随着无人机等搭载平台的逐渐成熟,促进了数据获取方式的多样化,并在应急救灾中发挥了重要作用;随着整个社会的发展,人们对遥感应用的需求也开始多元化,促使出现了新的商业模式,也为一些创业者提供了新的选择……正如中国遥感应用协会在评选通知所说,遥感技术应用在我国国土、农林、水力及矿业的资源管理、城乡与交通的建设和管理、生态环保与防灾减灾的科学决策以及国防建设等方面愈来愈发挥它的重要作用。

  随着中国遥感领域年度十大事件再次拉开帷幕,欢迎投票评选出你认为的那些重要事件!

       投票专题:http://zhuanti.3snews.net/2014/2014rs/

  一、北京师范大学极地遥感团队助力雪龙号脱困

  因为营救俄罗斯考察船“绍卡利斯基院士”号,我国“雪龙”号极地考察船从2014年1月1日起被海冰困在南极默尔茨冰架的边缘海域。由北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院副院长程晓教授带领的极地遥感团队,受命为“雪龙”号的破冰救援提供导航建议。

  1月7日14点,国家海洋局召集各路专家,会商“雪龙号”脱困事宜。程晓依据当天7:30的一张云图判断“雪龙号”东南方向似乎有一片清水区正在形成,但图像很不清晰。东南方向纬度更高,温度更低,所以向东南方突破的想法受到众多质疑。在会场上,程晓一直在想,能不能找到更新的卫星图片。几经努力,他们找到了最新上线的13:15的卫星图片。相比7:30那一张,这张图片清晰得多,明确地显示“雪龙号”东南方向三四公里的清水区有扩大迹象,而其他方向未见变化。程晓与同事商量后得出结论,这是一个转瞬即逝的机会。于是,程晓向决策层建议“雪龙号”应果断利用这个“窗口期”向东南方向突破。

  当天17:50,新华社播报,“雪龙号”从东南方向顺利驶入清水区,摆脱坚冰围困。

  北师大全球院成立于2008年12月,是我国高校首个成立的致力于全球变化研究的研究机构,学院在全球卫星遥感、地球系统模拟和气候变化机理方面具有雄厚的基础,短短几年已会聚了包括6位“”学者在内的近60人的研究队伍,研制了全球5种特征参量产品及全南极遥感制图产品并向国际发布,受到业内好评。[page]

  二、中山大学获批建设国家遥感中心广东分部

  2014年1月中旬,由中山大学牵头组织申报的“国家遥感中心广东分部”获科技部批准建设。

  “国家遥感中心广东分部”(以下简称“广东分部”)以中山大学为依托单位,整合了广东省其他相关单位的研究力量进行建设。“广东分部”主任由中山大学地理科学与规划学院院长柳林教授担任。

  “广东分部”的建设,是国家遥感中心区域发展布局中的一个突出的新亮点。“广东分部”立足广东,辐射华南地区,开展面向对地观测与导航方向的相关工作,为该区域资源环境调查、生态环境保护与治理、自然灾害监测、区域经济社会发展等提供相关信息和技术支撑;同时,也是我国遥感技术应用研究与开发、人才培养的重要基地。

  国家遥感中心是科技部的下属专门机构,以国家科技计划地球观测与导航技术领域管理为核心,通过“小核心,大网络”凝聚全国地球观测与导航技术领域的力量,目前中心共设立9个地方分部。地方分部是国家遥感中心业务体系的重要组成部分,是支持我国地球观测与导航技术领域发展的优势力量。

  中山大学作为“广东分部”加入国家遥感中心业务部,既是对国家遥感中心“小核心、大网络”极其有益的补充,更是广东省乃至整个华南地区发展的一个重要的契机。中山大学将以“广东分部”的建设作为新的起点,围绕建设目标,把握机遇,突出特色,充分发挥行业优势,进一步加强技术创新,提高应用质量和效益,推动我国地球观测与导航技术领域的快速发展。[page]

  三、中国科学家卫星遥感重新确定嘉陵江源头

  中国科学家通过卫星遥感影像分析及实地考察,重新确定了长江水系中流域面积最大的支流——嘉陵江的源头。

  长期致力于探寻大河源头的中国科学院遥感与数字地球研究所刘少创2014年1月24日表示,嘉陵江正源为白龙江,源头位于岷山西麓的四川省阿坝藏族羌族自治州若尔盖县包座乡境内。

  刘少创说:“我们依据国内外地理学界普遍采用的‘河源唯远’的准则,准确确定了嘉陵江的源头,坐标为东经103度26分59秒、北纬33度05分38秒,海拔高程4070米。以这一源头为起点测量,嘉陵江的长度为1345千米。”

  嘉陵江因流经陕西凤县东北嘉陵谷而得名,其干流流经陕西、甘肃、四川和重庆,并在重庆朝天门汇入长江。在文献资料中,嘉陵江源头较模糊,至少包括三种:陕西秦岭、甘肃曲哈尔登和四川纳摩大峡谷。

  为解决大河源头位置和长度数据混乱问题,从上世纪90年代起,刘少创课题组通过运用卫星遥感影像分析与源头地区的实地考察相结合方式,已完成全球21条大河源头的重新测定和长度量测,其中包括长江及其5条重要支流。[page]

  四、让地下遗迹自动现形高光谱航空遥感勘测考古

  由陕西省文物工程协会与相关单位合作组织开展的高光谱航空遥感考古勘测研究项目通过专家验收,正式结项。利用高光谱航空遥感技术,在大型遗址区域内进行大面积航空考古勘测技术方法研究,在国内尚属首次,也是大遗址保护工作的一个创新举措。

  据陕西省文物工程协会理事长张文介绍,此次开展的高光谱航空遥感考古勘测区域总面积约1000平方公里,主要集中在陕西西安渭河以南,包括汉长安城遗址、沣镐遗址和杜陵遗址区;使用运-12飞机,先后共飞行12架次,飞行高度1000米,飞行速度每小时200至300公里;航测使用高光谱测量和航空摄影两种手段,高光谱仪视场角36.7度,地面分辨率1.2米,航拍地面分辨率为20厘米。“通过此次勘测,取得了十分宝贵、丰富的高分辨率成像光谱数据和地物光谱数据,为今后在此区域内继续搜寻异常点和开展考古研究工作奠定了基础。”张文表示。

  与多光谱遥感手段相比,高光谱遥感技术的优点在于可通过连续测量地物相邻的光谱信号,反映出不同地标物质与电磁辐射相互作用的细微差异,具有更高的分辨率。此外,其除了拥有二维的平面图像外,更包含了光谱维,从而包含丰富的图像及光谱信息,可将高光谱图像转化为可视图像。

  高光谱航空遥感考古勘测另一大优势在于与传统考古技术的互补。在大面积区域范围内,高光谱航空遥感考古勘测在文物安全、效率和费用等方面比传统考古勘探具有更大的优越性。高光谱遥感器能够感知到地面以下一般遥感方法无法感知的电磁波谱,并且不局限于地面某一独立个体,而是在区域尺度上宏观地提取地表连续的或者空间关联的细节,借助地表已知标定场的特征光谱在勘测区域内进行光谱匹配比对,可以解析和发现古迹现象,这是高光谱遥感技术在考古领域中的应用潜力所在。[page]

  五、马航MH370客机失联我国多支遥感机构保障搜救

  3月8日凌晨1点20分左右,一架由马来西亚吉隆坡飞往中国北京的航班MH370在马来西亚与越南交界的海域与地面空管失去联系,至今仍无下落。在对失联客机进行搜救的早期阶段,我国多支遥感机构保障了搜救工作。

  针对此次马航客机失联时间长、搜寻面积大的实际,3月8日国防部迅速启动卫星测控应急预案,对在轨运行卫星测控计划进行调整。紧急调动海洋、风云、高分、遥感等4个型号,近10颗卫星为地面搜救行动提供技术支持。其中,部分卫星还停止了原有工作计划,清空星上原有指令,全力投入搜救任务,以加强对失联区域的气象监控、通信、目标搜索等行动的支持。同时,加强对北斗导航卫星的状态监控,以确保随时为地面救援行动提供可靠的导航、通信支持。

  该部负责人表示,事件发生以来,西安卫星测控中心连续向各型号卫星准确注入应用指令数百条,确保了卫星按搜索救援需求提供持续、快捷、精确的云图、卫通等信息及数据服务。

  卫星测控工作计划调控后,中心最大限度地发挥技术资源优势,按卫星用户要求及时调整卫星测控计划,加大跟踪监视圈次。科技人员实行24小时轮班制度,时刻确保有数十名测控专家和技术人员昼夜奋战在测控机房,密切关注卫星动态,监视卫星工况及载荷工作性能,有力保障了救援行动的有效进行。

  根据报道内容,3月8日上午,在获悉马航MH370失联之后,中科院遥感与数字地球研究所就迅速启动了应急响应,查询事件发生后的卫星接收任务,向国内外用户协调卫星数据,并提交了未来2-3天内的卫星紧急数据获取申请。科研人员利用2014年3月8日和3月10日的卫星数据,在马航MH370失联海域发现三处油迹带,并迅速将分析结果报送给国家相关部门,为搜寻失联客机提供空间信息支持。

  在为马航失联客机紧急调动的海洋、风云、高分、遥感等4个型号近10颗卫星中,中科院遥感地球所主要负责高分和遥感两个系列卫星的数据搜集工作。据透露,整个研究所共有十多名研究员每日专门负责信息处理,而目前卫星还没有观测到更新的可疑数据。

  据媒体报道,3月9日晚间,高分一号的相关数据已经全部处理完毕,相关负责人透露,“虽然高分的分辨率高,但是由于轨道较远,目前没有获得与马航失联客机相关的有效信息。”[page]

  六、国家遥感中心与腾讯合作推进产学研机制

  近年来,随着互联网与移动互联网的普及,公众获取地理信息服务的需求飞速增长,而现有的地理信息服务覆盖面窄,内容单一,远远满足不了公众日益增加的服务需求。与此同时,大型互联网企业拥有多重资源的优势,无论是在用户基数,还是在宣传平台,其作用都不容小觑。如何将地理信息服务与大型互联网入口对接起来,成为当前亟待解决的问题。

  针对当前的局面,2014年3月,国家遥感中心与深圳市腾讯计算机系统有限公司在北京签署了战略合作协议。科技部国家遥感中心主任廖小罕、深圳市腾讯计算机系统有限公司高级副总裁郭凯天、北京大学遥感与地理信息系统研究所所长童庆禧院士、中国科学院地理科学与资源研究所副所长周成虎院士等多位领导和专家出席仪式并进行了座谈交流。

  该战略合作协议,旨在发挥大型互联网企业在用户、宣传及市场等多方面资源优势,探索以产学研创新合作模式推动我国遥感领域科技发展和成果转化,提升遥感科技公众服务水平,促进青年人才培养。国家遥感中心通过此举,将积极推动遥感领域产学研合作落地,实现科研成果与市场需求紧密结合,完善创新型青年人才培养机制,对于加快了我国地理空间信息产业发展及人才队伍培养具有重要意义。[page]

  七、国家遥感中心无人机遥感系统信息库正式上线

  为了方便广大用户深入了解我国无人机遥感技术的服务水平和轻小型无人机遥感系统的生产能力,进一步推动轻小型无人机遥感技术的产业化发展,国家遥感中心组织建设了全国轻小型无人机遥感系统信息库,并已正式上线。

  除了卫星遥感和有人通用航空遥感外,无人机遥感已经成为新兴的发展方向。无人机遥感具备全天时、实时化、高分辨率、灵活机动、高性价比等优势,在农业、生态环境、新农村建设规划、自然灾害监测、公共安全、水利、矿产资源勘探、测绘等国民经济及社会发展各个领域发挥了重要作用。

  国家遥感中心这次上线的轻小型无人机遥感系统信息库收录了全国四十多家民用轻小型无人机生产企业以及上百个型号的无人机遥感系统的信息,涵盖了目前市场上大部分机型和传感器的信息。用户可以对飞行平台、传感器、飞行控制系统的详细性能指标、系统外观图片等进行查询,同时该数据库还收录了无人机生产企业的信息。

  据介绍,该数据库是目前国内唯一的民用轻小型无人机遥感系统信息库,较为全面地反映了全国民用遥感无人机的发展现状和服务能力,将更好地服务于无人机遥感技术的发展与应用。

  国家遥感中心也会对该数据库进行持续维护和更新,及时地收录新的无人机生产厂家及产品信息。[page]

  八、国防科技大学雷达遥感领域再出新成果

  国防科技大学王雪松团队的两篇论文同时发表于《地球科学与遥感》杂志,其中第一篇被作为封面文章重点介绍。据悉,这是自1980年该刊创刊以来中国大陆研究机构的第四篇封面论文,也是自2013年6月该团队的研究论文成为IEEE遥感领域最受欢迎论文后的又一新成果。

  据王雪松介绍,极化SAR作为可全天时全天候工作的重要微波遥感器,能可靠地分辨森林、草地、农作物等传统雷达难以有效区分的复杂环境,并且在恶劣气象及城区等复杂环境下也有出色表现。该团队从理论上构建了能精细化描述人造目标极化散射机理的物理模型,通过引入优化算法建立了模型全参数反演技术,实现对不同地物散射特性的精细刻画和准确反演。

  论文第一作者陈思伟表示,随着SAR技术和系统的快速发展,SAR数据量越来越大。如何解译极化SAR数据,从中准确高效地提取地物信息成为当前的研究热点,也是制约定量化微波遥感的“瓶颈”。在第二篇论文中,他们率先提出同时利用极化和干涉信息进行目标散射建模的新思路,并发明了一种核心算法,受到国内外学者的关注。[page]

  九、环保部利用卫星遥感和无人机航拍污染企业

  环境保护部有关负责人表示,环境保护部组织环境卫星应用中心利用卫星图片确定重点地区,采取无人机航拍方式对大气污染企业实时拍照取证和录像取证,获取的图片地面分辨率最高达0.04米。

  据介绍,无人机用于监督执法可以比常规的监管执法手段更为独立,不受各方面的干扰,直接取得第一手的真实情况;不受空间与地形条件的制约,企业的大气污染物偷排偷放和脱硫设施停运的现象一览无余。目前,环保部已经在河北省唐山、邢台、邯郸等地应用此项技术,获取了大量的环境违法证据和线索。今后,环保部将继续扩大应用范围和业务领域,打击环境违法行为,威慑违法排污企业。[page]

  十、中国高分遥感卫星为智利地震提供紧急监测服务

  北京时间4月2日7点46分,智利西北部沿海发生8.2级地震,震源深度10公里,并且引发海啸。

  中国资源卫星应用中心获悉后,立即启动应急响应机制,紧急调动我国在轨高分辨率陆地观测卫星,安排资源三号卫星和高分一号卫星于4月3日联合对伊基克市及其以东约100千米范围内进行成像,获取高分辨率有效数据8景(其中资源三号数据4景,高分一号数据4景),连同该区域资源三号卫星历史数据6景,共计14景数据。以上数据于4月4日10点30分,通过亚太空间合作组织被提供给智利驻华大使馆,为救灾和灾害评估工作提供了及时支持。[page]

  十一、我国已有东海区8912个海岛航空遥感数据

  东海航空支队透露,经过3年努力,东海航空支队已掌握东海区8912个海岛的航空遥感数据,其中领海基点所在海岛,列入第一批开发名录、整治修复、保护专项等重点海岛的遥感数据覆盖率达到100%,标志着东海区海岛航空监视监测任务取得决定性胜利。

  数据显示,2013年,东海航空支队共实施航空遥感监测47架次,采集4800个海岛的遥感数据,对3192个海岛进行了航空巡查和拍照取证,超额完成了覆盖江苏、浙江、上海、福建等省市的17954平方公里的计划海岛监视监测工作。

  面对海岛测区多而零散、南方梅雨季节可飞行天数少、机载遥感设备故障、空域协调困难等不利因素,东海航空支队克服困难,实施航空遥感监测47架次(有效41架次),采集了4800个海岛的遥感数据,其中1202个海岛航空遥感数据为首次获取。在海岛定期巡查工作中,东海航空支队实施91架次,对3192个海岛(包括11个领海基点所在海岛)进行了航空巡查和拍照取证。在巡查过程中,东海航空支队先后发现存在填海连岛现象的海岛73个,地形地貌严重破坏的海岛63个。按照一岛一档的要求,对全部3192个海岛的航空摄影照片进行了甄别、命名和分类归档整理,并将执法情况填写入《2013年东海区海岛航空监督检查与调查统计表》。

  据悉,根据国家海洋信息中心提供的海岛名录,东海区民用航空器可到达海岛8931个,经过东海航空支队3年努力,现在已掌握8912个海岛的航空遥感数据,占东海区民用航空器可到达海岛的99.8%,其中领海基点所在海岛,列入第一批开发名录、整治修复、保护专项等重点海岛的遥感数据覆盖率达到100%。[page]

  十二、国家海洋局空间海洋遥感重点实验室揭牌

  4月29日,空间海洋遥感与应用技术交流会暨国家海洋局空间海洋遥感与应用研究重点实验室、卫星中心博士后科研工作站揭牌仪式在京举行。

  海洋卫星是海洋资源开发与管理、海洋环境监测与保护、海洋科学技术研究和海洋权益维护的重要手段,也是建设海洋强国的重要支撑和服务保障。该实验室的成立将为我国海洋经济的可持续发展、国家海洋安全与权益的维护提供技术支撑和服务保障。

  会议传达了国家海洋局副局长陈连增关于实验室今后建设和发展的4点希望。一是发挥重点实验室在我国海洋卫星发展中的科技支撑引领作用;二是提高海洋卫星应用领域的科技与应用水平;三是打造国内外交流合作的平台,切实提高海洋遥感科技水平;四是建立人才培养基地,培养造就富有创新精神的人才队伍。

  据悉,该重点实验室第一届学术委员会由18位国内外知名专家学者组成,下一步将针对我国空间海洋遥感科学和总体技术研究、海洋系列卫星工程建设等关键问题开展研究攻关,重点开展空间海洋遥感新载荷探测机理、工程总体论证等新技术的研究。[page]

  十三、中国发布全球生态环境遥感监测2013年度报告

  在今年6月5日第43个“世界环境日”前夕,中国科学技术部国家遥感中心4日在北京正式对外发布《全球生态环境遥感监测2013年度报告》,包括“陆地植被生长状况”、“大型陆表水域面积时空分布”、“大宗粮油作物生产形势”、“城乡建设用地分布状况”等4个主题分报告。

  国家遥感中心主任廖小罕介绍说,中国2013年首次对外发布《全球生态环境遥感监测2012年度报告》,联合国亚太经社理事会、国际粮农组织等正积极使用发布的数据产品,相关数据集产品总下载量达30万景,其相关产品及形成的结论纳入第三次《气候变化国家评估报告》,支撑了政府间气候变化专门委员会(IPCC)中国国家报告。

  在2012年度报告基础上,最新发布的2013年度报告新增“大宗粮油作物生产形势”和“城乡建设用地分布状况”两个监测分析主题,更加注重与人类可持续发展密切相关的城市化、粮食安全等变化动态,力求从生态、环境、社会、人文等多个层面,综合反映全球生态环境变化的真实状态。

  廖小罕称,作为“全国空间信息系统”重要服务内容,中国将长期、持续开展全球生态环境遥感监测年度报告,并确定于每年的“世界环境日”当天公开发布。今后,中国在国际上将借助政府间地球观测组织(GEO)合作平台和中国作为GEO联合主席国的条件,推进更广泛的国际合作;在国内,将更多采用中国国产卫星遥感数据,开展对更多的全球生态环境因子的持续监测与数据更新,特别是加大中国气象、海洋、资源、环境、测绘等卫星数据的综合应用。

  他透露,中国还将以GEO启动下一个10年规划制定工作为契机,将全球生态环境遥感监测年度报告纳入《全球综合地球观测系统执行计划(2016-2025)》,以让更多国家尤其是发展中国家从中受益。[page]

  十四、中国超长航时无人机遥感系统研制成功

  随着多架次翼展3.4米、机长2.3米,飞行高度5000米,续航30小时的无人机近日在内蒙古库伦的平稳落地,由国家测绘地理信息局主导的又一科技创新项目——超长航时无人机遥感系统宣告成功。中测新图公司自主研制的30小时的续航时间也打破了我国无人机最长续航16小时的纪录。

  近年来,国家测绘地理信息局要求各研究单位不断加大自主创新力度,提高应急救急保障能力。此次由中国测绘科学研究院所属中测新图公司研制的无人机遥感系统除续航时间长外,还在实现稀少或者无地面控制点的快速测图、利用北斗搭建轻小型无人机监管平台、同空域多架次在线飞行等方面均有创新。其各项技术指标均达到了国内领先水平,开启了民用轻小型无人机遥感系统的新时代。

  该无人机遥感系统突破了高精度定位定姿系统与无人机遥感系统硬件集成、时间同步、计算相机曝光瞬间的位置和姿态等关键技术难题,在进行空中三角测量的过程中,可直接地理定向,以减少甚至取消野外地面控制点的布设和测量工作,大大降低了成图周期和作业成本,在人员难以到达的困难地区,这一技术更能大显身手。

  此次无人机作业还首次采用同空域多架次在线飞行,突破了基于无线电通讯技术多频、多ID的同步在线技术难题,可实现同空域范围内多架飞机有序飞行,互不干扰,避免了撞击的风险。多架飞机同时作业,大大提高了工作效率,为抢险救灾更加快速获得资料提供了可能。[page]

  十五、中国与委内瑞拉签署委内瑞拉遥感卫星二号项目协议

  当地时间7月21日,在委内瑞拉首都加拉加斯召开的中委高级混合委员会第十三次会议闭幕式上,中国航天科技集团公司雷凡培董事长与委内瑞拉科技与创新部马努埃尔·费尔南德斯部长签署了《关于委内瑞拉遥感卫星二号项目的协议》。

  合作协议指出双方在航天领域的良好合作关系,有利于委内瑞拉技术能力的发展、提高;双方已就合同文本达成一致,可以进行委遥二号卫星项目与项目合同签署相关的工作。

  中国航天科技集团公司下属的中国长城工业集团有限公司将作为委遥二号卫星项目的总承包商,会同运载火箭、卫星、发射测控、地面应用等分包商承担“委遥二号”卫星的设计、制造、总装、测试、发射和应用处理任务,向委方在轨交付一颗遥感卫星、配套的地面测控、接收和数据处理设备以及相关培训和服务。[page]

  十六、借力遥感技术北京统计进入卫星时代

  “遥感技术并不神秘。简单理解,就像是在‘北京一号’这样的小卫星上,安装一台功能强大的照相机,通过图像分析获取想要得到的数据。”国家统计局北京调查总队农业调查处处长张群说。前面提到的一幕就是配合遥感开展的抽样调查。

  长期以来,我国农业统计一直相对较弱。2006年,借助第二次全国农业普查的契机,北京市统计局、国家统计局北京调查总队开始尝试引入遥感等空间技术,探索创新农业统计调查方法。到2009年,冬小麦、玉米面积、设施农业占地面积率先实现业务化,北京成为全国第一家实现统计遥感业务化运行的地区。

  遥感技术的应用让农业统计数据的获取途径发生重大变化,大大提升了数据的准确性。一个例子生动说明了这种转变。

  粮食补贴政策实施以后,北京郊区个别农村存在虚报粮食种植面积,以获取补贴的情况。“以前这种现象挺难发现和核实。有了遥感技术,一个地区的粮食种植面积在卫星照片上一目了然。一旦发现上报面积与遥感得到的面积有出入,我们就要去相关村镇核实。”张群说。

  在卫星的“法眼”监测之下,虚报粮食种植面积的现象越来越难以遁形。当统计人员入村调查时,曾经存有侥幸心理的村民会赶紧朝统计人员摆摆手,“你们甭来啦,我们不虚报了,知道天上有卫星看着呢。”据张群介绍,在卫星俯视下,1亩以上的种植地块都能被监测到,在与地面调查互相验证后,统计数据的准确度可以达到95%以上。[page]

  十七、高分二号成功发射我国遥感进入亚米级高分时代

  8月19日11时15分,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射高分二号卫星,卫星顺利进入预定轨道。此次任务还搭载发射了一颗波兰小卫星。

  高分二号卫星是高分辨率对地观测系统重大专项首批启动立项的重要项目之一,是目前我国分辨率最高的光学对地观测卫星,具有米级空间分辨率、高辐射精度、高定位精度和快速姿态机动能力,主要用户为国土资源部、住房和城乡建设部、交通运输部、林业局,同时还将为其他用户部门和有关区域提供示范应用服务。

  高分二号卫星投入使用后,将与在轨运行的高分一号卫星相互配合,进一步完善我国高分专项建设,推动高分辨率卫星数据应用,为土地利用动态监测、矿产资源调查、城乡规划监测评价、交通路网规划、森林资源调查、荒漠化监测等行业和首都圈等区域应用提供服务支撑。

  高分二号卫星研制在诸多方面实现了技术突破:实现了米级空间分辨率、多光谱综合光学遥感数据获取,攻克了长焦距、大F数、轻型相机及卫星系统设计难题,突破了高精度高稳定度姿态机动、高精度图像定位,提升了低轨道遥感卫星长寿命高可靠性能,对于推动我国卫星工程水平提升,提高我国高分辨率对地观测数据自给率具有重要意义。[page]

  十八、我国首颗视频成像体制微卫星天拓二号成功发射

  由国防科技大学自主设计与研制的“天拓二号”视频微卫星,9月8日上午11时22分,在我国太原卫星发射中心用长征四号乙遥二十八运载火箭,以“一箭双星”方式,与我国“遥感卫星二十一号”一同发射升空,准确进入预定轨道。

  “天拓二号”是我国首颗采用视频成像体制的微卫星,尺寸为515mm×524mm×685mm,重量为67公斤,有效载荷为4台不同性能的摄像机。其主要任务是进行视频成像与实时传输、动态目标连续跟踪观测等科学试验,为发展高分辨率视频成像卫星奠定技术基础。

  “天拓二号”的研制成功并进入预定轨道运行,是国防科大继研制成功世界上首颗单板纳星——“天拓一号”之后,在航天领域取得的又一重要创新成果。

  “天拓二号”采用视频成像和视频图像实时传输的工作方式,具有实时视频成像、人在回路交互式操作、基于网络的远程操作控制等功能,能实现对动态运动过程的连续观测和跟踪,获取观测区域的视频数据。

  据介绍,“天拓二号”采用了80%的工业级元器件和70%的商业现货部组件,实现了卫星研制的低成本和高可靠,在视频成像体制、交互式操作、网络操控、工业级元器件筛选及加固等方面,取得了一系列关键技术突破,在对地观测卫星,在资源普查、灾害监测、动态事件观测等方面具有广泛的应用前景。[page]

  十九、高分二号相机跻身国际光学遥感先进行列

  由北京空间机电研究所研制的两台高分二号光学相机,首次采用天地“一体化”的系统设计方法,突破了传统遥感相机口径与分辨率之间关系的极限,在体积和重量远小于传统设计的情况下,实现了我国当前在轨遥感相机的最高分辨率。

  分辨率是航天光学遥感相机的一项关键指标。但在制造过程中,遮光罩、相机镜头、焦面电路到地面处理中的任何一个环节,都会对分辨率即成像质量造成影响。

  随着分辨率的逐渐提高,相机的体积、重量也必将随之增长。随着航天应用的不断深入,用户对遥感相机分辨率等指标的要求越来越高,这就导致相机体积也越来越大,研制难度也越来越大,研制成本呈几何级数倍增,而光学系统口径的增加已逐渐接近生产制造能力的极限。如何用更小的口径获取更高的图像分辨率,是优化遥感相机系统设计、创新设计理念的目标。

  北京空间机电研究所科研人员发现,通过利用相机成像电路的低噪声技术和相关的地面图像数据处理技术,可以保证图像质量,确保图像中有效信息的获取。采用这些新设计理念的光学遥感相机,同一台口径大得多、费用高得多的传统遥感相机相比,获得的图像信息量和图像质量相当。

  为此,从高分二号相机设计初始,北京空间机电研究所科研人员就采用“天地一体化”的设计理念,对“天上”的设备采用成像电路的低噪声技术等先进手段,在“地面”完善图像数据处理技术,专门设计出地面数据处理算法。

  据了解,在遥感相机设计上,在国内首次采用相对孔径小的创新设计,克服了镜头主次镜离焦敏感度高等困难;在相机的产品实现上,在国内首次采用高稳定轻型陶瓷基复合材料的光学结构,高质量完成了相机光学望远系统的研制,镜头性能测试结果满足光学系统的设计指标;首次采用柔性隔振、间接辐射热控等技术,以及零重力装调工艺、镜头稳定性处理工艺,确保了相机在轨成像的稳定性。

  据悉,高分二号相机在关键原材料、元器件研制方面也取得了突破。仅相机的光机主体部分就申报了30多项专利。相机在轨使用方面,针对相机的在轨使用方法开展了预先研究,根据相机的特点和实验室测试结果,制定了合理的在轨使用方案。同时,结合专门设计的地面处理算法,保证了相机在不同时段、不同地区都得到理想的图像。

  据了解,此次高分二号首次采用天地协同的运作方式,为高分辨率卫星引入了“大遥感”的设计理念,相机的设计结合了地面处理的特点,地面处理的研究也结合了相机的成像性能,通过二者的匹配设计,实现整个系统的优化。

  据悉,与高分一号相机相比,高分二号相机的焦距及分辨率提高了2.4倍,而相机的口径仅增加了1.6倍。高分二号相机可比肩国际光学遥感先进水平,在中国航天遥感专业发展历程中具有划时代的意义。[page]

  二十、快舟系统打造我国空间快速响应能力

  2014年11月21日,我国在酒泉卫星发射中心用“快舟”小型运载火箭成功将“快舟二号”卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。在去年的9月25日,同样是在酒泉卫星发射中心 “快舟一号”卫星发射成功,标志着中国成为首个完整发射星箭(卫星和火箭)一体化快速应急空间飞行器试验的国家,具有重要的战略意义。而“快舟二号”是国家863 计划相应工程的收官之战,关系着科研攻关、技术创新能否顺利转向工程化。

  “快舟”圆了我们多年的快速发射卫星之梦,也培养出了撑起国家天空的新力量――我国第一支空间快速响应装备研制队伍。中国科学院电子学研究所旗下空间信息技术应用开发公司—中科九度,作为承担研发“快舟”工程地面应用处理分系统的研制单位,全面负责“快舟”地面图像处理系统与应用支撑设备的研制工作。

  快舟工程地面处理系统,面向快舟系统特点及应用需求,研制小型化、机动式、高性能、集成度高的快响服务终端系统,具备遥感卫星原始接收、数据预处理、各级图像产品加工、面向快响应用的专业处理以及数据共享和服务等全链路处理能力,为突发事件提供支持。

  快舟工程地面处理系统目前正在稳定运行,运行期间实时接收处理了大量卫星数据,给民用提供了丰富的图像产品,为应急救灾做出了重在贡献。数据处理的及时性、产品精度的准确性、数据分发的稳定性得到了用户致好评。[page]

  二十一、高分一号上线互联网地图,迈出民用领域又一步

  9月26日,360地图卫星模式上线,高分一号16米分辨率全国范围数据、2米分辨率京津唐范围数据首次亮相互联网地图;30日,百度地图高分一号全国16米数据随即上线。这是高分一号卫星在民用领域迈出的又一大步。

  高分一号卫星作为我国高分辨率对地观测系统的首发星,在国土资源、环境和农业等领域取得了广泛的应用效果。尽管自高分一号正式运行以来,已经多次发布大批美图供大众欣赏,并在图像质量上大受好评,但谈及落实到亲近大众的实际应用还远远不够。

  卫星地图自2011年在多个互联网地图频道推出以来便备受关注,如今也越来越多的成为大众了解位置信息的重要手段之一。作为目前互联网全部卫星地图的数据源,世景图库一直致力于每年为各大网站提供一次全国范围内近500个城市的数据更新。

  此次高分一号数据在360、百度的上线,划时代的将国产卫星数据成果推送到了大众面前。用户不仅可以看到全国范围的16米高分一号数据,还能看到完整覆盖京津冀三地的2米数据。这意味着以往这些地区不能看到的郊区、农地、山地,如今已经可以清楚的看到卫星影像,农民甚至可以测量自己种植的作物面积。

  与此同时,世景图库的制作团队“世景科技”正在紧锣密鼓的将高分一号数据加速产品化,即按照世景图库的要求将专业的遥感数据处理成技术参数统一的标准产品。

  世景科技作为中国航天科技集团下属企业,一直致力于推动高分辨率遥感卫星数据在国内的商业化、大众化发展。

  公司总经理徐丽萍表示:“高分一号的采集能力和数据质量给了我们很大的信心,将这样优质的数据推送给大众使用,不仅是我们企业的责任,更是我们的义务。未来我们还将扩大世景图库中高分一号的覆盖面积,让我们国家自主的遥感数据更加亲民。”[page]

  二十二、中巴地球资源卫星04星发射成功 两国元首互致贺电

  12月7日,中国和巴西联合研制的地球资源卫星04星在太原成功发射升空。当天,国家主席习近平同巴西总统罗塞夫互致贺电。

  习近平在贺电中说,中巴地球资源卫星合作项目开创了发展中国家在航天领域开展合作的成功先例。多年来,中巴地球资源卫星项目成果丰硕,为提高两国科技水平,服务两国经济社会发展作出重要贡献。04星成功发射,恰逢中国长征系列运载火箭第200次发射,展示了两国科技合作最新成果和水平。

  习近平表示,希望双方积极落实中巴航天合作十年计划,加强科技创新合作,进一步充实中巴全面战略伙伴关系内涵,造福两国和两国人民。

  罗塞夫在贺电中说,不久前,我同习近平主席在二十国集团领导人布里斯班峰会期间会见,一致认为巴中地球资源卫星合作体现了发展中国家科技创新合作潜力。我们秉承南南合作精神,将卫星图像免费向非洲和拉美国家分享,具有历史意义。04星成功发射有力推动了巴中全面战略伙伴关系发展。巴方将继续坚定支持巴中地球资源卫星合作。[page]

  二十三、中国国家航天局圆满完成我国担任Charter轮值主席期间的各项工作

  2014年10月,在中国国家航天局带领下,中国资源卫星应用中心(简称“中心”)有关工作人员赴韩国大田市参加了第32届空间与重大灾害国际宪章(Charter)会议。来自欧洲空间局(ESA)、加拿大空间局(CSA)、法国国家空间研究中心(CNES)、美国地质调查局(USGS)等15个机构的代表参加了此次大会。会议总结和评估了半年内Charter重要活动和工作,对Charter组织的改革与发展等重大事务进行了磋商,对Charter后续的工作任务进行了讨论。

  这是中国国家航天局首次承担Charter轮值主席国任务,中心作为我国在轮值期间的中方执行单位,全面主导了Charter组织日常业务运行与管理、灾害应急处理、新成员加入、“广泛获取数据”(Universal Access)机制推广以及与联合国等国际组织合作促进Charter组织发展等工作,轮值期间丰硕的工作成果和认真负责的工作态度,得到了各国与会代表的一致称赞。通过积极履行国际义务,进一步加大了我国在Charter组织内的话语权,中国航天在国际空间减灾救灾领域的影响力不断增强。[page]

  二十四、 包头遥感综合验证场纳入国际对地观测卫星委员会(CEOS)全球自主定标场网(RadCalNET)首批示范场

  在“十一五”和“十二五”国家863计划地球观测与导航技术领域持续支持下,由中国科学院光电研究院牵头,在内蒙古包头建立了针对航空、面向航天,集载荷严格航空校飞、在轨定标与性能评测、产品真实性检验功能于一体的遥感综合验证场。该验证场于2014年1月被正式选入国际对地观测卫星委员会(CEOS)全球自主定标场网(RadCalNET),成为与美国Railroad Valley Playa、法国La Crau和欧空局定标场并列的首批四个示范场之一,标志着我国在对地观测遥感定标与真实性检验技术领域的研究工作经过多年努力获得了国际同行的广泛认同,已实质性加入到全球最具影响力的定标工作中。RadCalNET是基于全球统一质量标准的高频次、高精度、无人值守外场辐射定标新理念,国际上首次启动的全球联网自主定标专项研究计划。光电院作为其成员单位,将同欧空局(ESA)、美国国家航天局(NASA)、法国空间研究中心(CNES)、英国国家物理实验室(NPL)几家国际顶尖空间机构开展合作研究,提供高频次高精度的全球联网外场辐射定标国际标准化服务。

  包头遥感综合验证场的成功构建,是我国伴随着遥感技术逐渐向满足定量化应用方向发展,针对在轨定标过程中的测试基准一致性、尺度效应、环境变化等诸多不确定性问题,攻克高频次、高精度外场定标、产品质量追溯与控制国际难题的一项重要成果。2014年10月,在内蒙古包头遥感综合验证场成功开展了遥感载荷性能综合飞行试验,获取了一批高质量可见光、红外和SAR飞行测试数据,并针对Landsat-8、ZY-02C、ZY-3、GF-1、GF-2、SJ-9A、TerraSAR-X、Radarsat-2、Kompsat-5等多颗卫星进行了星地同步观测试验,为开展国内外卫星载荷性能评价提供了宝贵的数据支持,为保证我国遥感数据质量与应用效能从而使我国从遥感大国迈进到遥感强国奠定了技术基础。[page]

  二十五、 应急平台打破遥感数据共享壁垒,快速服务鲁甸抗震救灾

  国家空间数据获取与应用应急协同体系和数据共享服务平台(简称蓄水池应急平台)是国家科技部为提升对地观测减灾基础设施应急能力而组建的,力求协同多渠道航空航天资源获取受灾地区的遥感图像,并以最快的速度将数据提供给减灾救灾相关决策和应用部门。2014年鲁甸地震发生后,8月4日科技部国家遥感中心正式启动应急数据共享平台应急响应机制,中国科学院光电研究院作为蓄水池应急平台业务运行支撑单位,立即进入全员在岗的应急状态,于灾害发生后19小时将首批应急数据交到了用户手中,为在抢救生命的黄金时间有效开展救灾工作,提供了极有价值的技术支持。

  在历时19天的应急响应期内,蓄水池应急平台共汇集11家单位提供的63.3GB航空航天遥感数据,其中灾前和灾后航天数据57.23GB(包含快舟一号、高分一号、资源卫星系列、环境系列、风云系列、海洋、实践九号、天绘、Sentinel-1、RISAT-1等)、灾后无人机航空数据6.07GB;以网站下载、现场拷贝两种方式向工作在地震灾区一线的云南省地震局、云南省地震局应急保障中心以及国家减灾委、中国地震局等来自12个部委的38家单位提供应急数据90余批次,累计分发数据量达2052GB。

  蓄水池应急平台及时向各部门和地方提供灾区应急数据共享服务,为灾情快速分析、救灾决策提供了有力技术支撑,展示了遥感技术在救灾减灾中的巨大作用,获得了应急数据用户单位的高度评价。新华网、中国科学报等多家媒体进行了相关报导,产生了良好的社会影响。

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