我國遙感衛星數據全球接收服務體系的建設

● 文|國家測繪地理信息局衛星測繪應用中心 孫承志 李國元

我國遙感衛星數據全球接收服務體系的建設

● 文|國家測繪地理信息局衛星測繪應用中心 孫承志 李國元

中國航天在幾代中國人的努力下，取得了舉世矚目的成就，但離“航天強國”還有一定距離，一個顯著的差距就是我國還沒有一個能覆蓋全球的遙感衛星接收服務體系，衛星地面接收站的覆蓋面和數據接收能力與美、俄、歐等還有很大差距，我國遙感衛星數據全球接收服務體系建設亟待加強。我國現有遙感衛星地面站分布及接收范圍見圖1和圖2。

圖1 我國現有遙感衛星地面站（三亞、密云、喀什）（圖片來源； http://www.cdstm.cn/?action-viewnews-catid-397-itemid-117977-page-2）

圖2 國內北京密云站、新疆喀什站、海南三亞站三站網分布及接收范圍示意圖（圖片來源： http://www.ceode.cas.cn/kycg/kjcxpt-kjdt/groundstation-kjdt/）

一、發達國家高度重視遙感衛星數據全球接收服務站網建設

當前，世界航天科技正處于快速發展期，美、俄、歐、印、日等國家和地區都在實施或規劃雄心勃勃的航天發展戰略。衛星數據地面接收站作為航天發展的基礎性設施也被各航天大國所重視。美國為了進行全球范圍的研究和保持在軍事上的絕對領先地位，在全世界設置了覆蓋大陸的陸地衛星地面接收站。早在1983年，美國就已經有16個地面接收站，目前地面站數量更是高達21個，全球陸地僅剩南極洲、中亞、西伯利亞等少數地區沒有衛星地面接收站。覆蓋全球的衛星系統和遍布全世界的地面站，使美國優先獲得全球性的地球資源信息資料，為其保持全球戰略領先地位提供了強有力的支撐。進入21世紀之后，歐洲航天局進一步加強遙感基礎設施的整合，提出了建設歐洲空間信息基礎設施（INSPIRE）和歐盟全球環境與安全監測計劃（GMES）后更名為哥白尼計劃。歐洲航天局的跟蹤站網絡（ESTRACK）是一個世界范圍的地面站系統，可提供在軌衛星和歐洲航天局太空運行中心（ESOC）的連接。ESTRACK核心網絡由來自瑞典、西班牙、比利時、西澳大利亞等5個國家8個站點的11個終端組成，見圖3。先進的全球接收網絡使得歐洲航天局在航天遙感方面走在世界前列。日本在全球遙感數據接收網絡方面的建設也不容小覷，其已經建設完成由7個國內信息接收站和4個國外信息接收站組成的衛星跟蹤與接收網絡體系，用于支撐其龐大的衛星發展計劃的數據接收問題，同時也“暗度陳倉”地用于不可告人的軍事偵察目的。

圖3 西班牙Maspalomas地面站 西澳大利亞New Norcia地面站（圖片來源：http://www.ceode.ac.cn/qysm/gjygwxdmz/200807/t20080701_2371077.html）

二、新的發展形勢迫切要求建立自主可控的全球接收服務體系

目前我國衛星數據接收能力對未來航天戰略發展的制約影響越來越明顯。經過幾十年的發展，我國已經逐步發展成為在世界上有影響力的航天大國，在遙感衛星方面逐步形成中巴地球資源衛星、氣象衛星、海洋衛星、環境減災衛星、立體測繪衛星等衛星系列，高分辨率對地觀測系統、陸海觀測衛星業務發展規劃等重大科技專項也正在逐步實施中。我國目前已經成功發射了資源三號、高分一號、高分二號等高分辨率衛星，根據國家的中長期航天發展戰略規劃，后續還有幾十顆對地觀測衛星將陸續發射。面對突飛猛進的遙感衛星發展趨勢，隨著衛星數量的不斷增加，我國現有的衛星地面接收站顯得捉襟見肘，對境外遙感影像的快速獲取更是力不從心。以資源三號衛星為例，作為我國的第一顆民用高分辨率立體測繪衛星，其出色的幾何定位精度受到國內外廣泛的關注，但目前受地面接收站分布和數量的限制，每天只能有效下傳6軌數據，實際上其本身數據獲取能力特別是對境外區域的拍攝能力遠遠不止于此。

1.國家大政方略的順利實施對地理信息數據的需求越來越旺盛

“十八大”以來，黨中央、國務院根據國內外經濟發展形勢，適時提出了“一帶一路”（即“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”）發展戰略。“一帶一路”是世界上跨度最長的經濟大走廊，具有非同一般的戰略意義。“一帶一路”對于解決我國產能過剩的國內市場、資源的多途徑獲取、戰略縱深的開拓和國家安全的強化及經濟貿易主導這幾個方面都具有獨特且深遠的戰略意義。此外，黨中央、國務院高度重視并極力推廣“高鐵走出去”戰略。目前有高鐵規劃的國家已遍布世界六大洲，全球正在編織一張聯系緊密的“高鐵網”。然而，實現“一帶一路”和“高鐵走出去”的戰略構想，需要各層級的空間地理信息強有力的支撐，需要快速獲取境外相關區域的遙感影像數據。如何實現快速提供境外區域的遙感影像數據，全球化的遙感衛星接收服務體系就顯得尤為關鍵。

2.切實維護國家地理信息安全對構建自主全球衛星數據接收服務體系的要求越來越迫切

雖然國外也有接收站共享的先例，即利用國外已有的接收站接收本國衛星數據然后再通過地面光纜傳輸到國內。一方面，面對全球海量的衛星影像數據，在重大突發事件來臨時，如何協調好國外接收站及時有效接收本國的遙感數據，第一時間滿足我國的業務需求，是值得考慮的問題；另一方面，由于衛星遙感影像獲得的地理信息是一種特殊的信息資源，如何確保這種特殊的信息絕對安全也是一個需要重點關注的問題。地理信息大多涉及國家的敏感信息，關系到國家安全和利益，地理信息還與國家版圖、邊境爭議地區劃分、國際恐怖主義監控、災害應急保障、防災減災等密切相關，因此構建自主的全球衛星數據接收服務體系對于確保國家地理信息安全至關重要，也是切實維護國家安全的重要保障。

綜上所述，為了適應我國快速發展的遙感衛星事業，確保發射的遙感衛星數據能及時得到接收和應用；為了有效服務于“一帶一路”和“高鐵走出去”等戰略構想的順利實施；為了保證我國的地理信息安全并滿足重大突發事件時，能對遙感衛星數據進行第一時間響應與接收，建設我國自主遙感衛星數據全球接收服務體系意義重大。因此，建議國家重視并支持，逐步建立起能夠承擔我國航天技術發展速度自主的遙感衛星數據全球接收服務體系。

三、我國已具備在國外建設衛星地面接收站及服務體系的條件

經過幾十年的努力，我國航天科技取得了快速發展，積累了豐富的經驗、培養了一大批專業人才。以委遙一號衛星為例，它是委內瑞拉擁有的第一顆遙感衛星，也是我國航天出口的第一顆整星，該衛星從研制、發射、測控系統到地面應用系統的建設完全由我國自主完成。此外，委遙一號遙感圖像數據由委內瑞拉境內的地面站接收，而該接收站軟硬件設施均由我國負責建設完成。委遙一號衛星數據的成功接收與應用，證明我國具備在國外獨立建設衛星地面接收站的能力。

1.當前外交形勢有利于我國在境外建立衛星地面接收站

經過幾十年的努力，在“和平共處五項原則”的指導下，我國外交工作取得了巨大的成就。特別是“和平發展合作共贏”的新型外交理念以及“一帶一路”等重大互利共贏戰略的實施，我國的國際形象、國際地位、國際影響力都有很大提升，與國外合作開展建立衛星地面接收站的外交環境非常好。巴西、委內瑞拉等多個國家近幾年都主動與我國有關部門接洽，商談合作開展衛星地面接收站的有關事宜。

2. 當前經濟形勢有利于我國建設全球化的衛星數據接收體系

目前，國際經濟全球化、區域一體化特征已經越來越明顯，國內產能過剩、經濟結構轉型的矛盾也非常突出。建設我國自主的全球化的衛星數據接收服務體系，一方面可以有效融入全球化經濟浪潮，提升我國在全球及區域政治經濟方面的影響力；另一方面也可以有效化解國內有關基礎設施行業產能過剩的問題，促使有關企業“走出去”，推進國內經濟的轉型升級。此外，國務院決定對民間資本參與投建衛星導航等國家民用空間設施給予支持和引導后，大量的民營資本蓄勢待發，總體經濟形勢非常有利于我國謀劃建設全球化的衛星數據接收服務體系。

四、有關全球建站的建議

（1）加強組織領導，多部門協同推進

在全球自主建立我國遙感衛星數據接收服務體系，需要國家發改委、外交部、財政部、國防科工局、測繪地理信息局等多個國家部委的協同支持，既有具體的接收站數量、選址論證與規劃，也需要有外交部與相關國家的溝通協調，還需要國家財政投入以及后續數據接收處理與應用等問題。因此，需要國務院指派一個部委牽頭，聯合相關部委形成聯合工作組，統一開展具體的調研、論證、投資、外交談判、后續的數據接收與應用等工作，形成對內對外“一盤棋”，實現建站時間成本、外交成本的“最小化”，國家總體利益的“最大化”。

（2）加快規劃建設，多站同步運行

目前，國家空間基礎設施規劃方案實施在即，國家高分辨率對地觀測系統建設正在進行，數十顆近百顆以上的遙感衛星將陸續發射，“一帶一路”重大戰略正在落實，海量的衛星遙感影像快速獲取與滿足巨大應用需求的缺口問題即將擺在我們的面前。因此，一方面需要加快遙感衛星數據全球接收服務體系的規劃、論證與投資建設，另一方面需要多接收站同步開工、同步實施，要趕在衛星全部上天急需數據下傳之前，優先建設完成幾個重要位置的國外接收站，優先保障我國重大國際戰略實施和國內重大工程建設。建議可以選擇目前有合作意向的委內瑞拉、巴西、澳大利亞等關系良好、易于談判合作的國家先期開展有關建站工作。

（3）加大財政投入，多渠道籌措資金

在國外建設衛星地面接收站及形成相應的接收與服務能力，需要一定的基礎設施投入，按目前國內建站的有關經驗，建設并維持一個衛星地面接收站的正常運行，平均每年的開銷達數百萬元。面對目前的國際國內形勢以及國外有關國家對衛星遙感數據的巨大需求，國家從政治需求層面加大財政投入，同時開展多渠道籌措資金也是非常可行的。國務院出臺了支持民營資本進入商業衛星投資運作的相關政策，多個有實力的金融、互聯網領域的大企業對于進軍商業衛星領域非常有興趣，國家應該積極引導并支持其在衛星地面接收站方面進行資本投入。同時，考慮委內瑞拉、巴西以及非洲等一些不發達國家因本國經濟建設對衛星遙感數據有巨大的需求，在不改變現有外交策略的基礎上，鼓勵相關國家以提供土地、基建等換取數據的方式實現合作，減少我國的直接資金投入。

（4）加強隊伍建設，多途徑吸引人才

建立我國自主的遙感衛星數據全球接收服務體系，一支可靠的、專業的、能吃苦的人才隊伍非常關鍵，需要吸引并團結一批高端科技人才、高級管理人才以及高技能的工程技術人才。要鼓勵各有關部委、大型國企從國家利益出發，選拔一批政治可靠、工作能力強、敢于吃苦奉獻的人才到海外參與地面站建設和維護工作，要支持高等院校培養一批對口的高素質科研和技術骨干，讓分布于全球的我國衛星地面接收站成為一面面的旗幟，將中國形象、中國軟實力帶到世界各地。