● 文 |北京空間科技信息研究所 高菲
山西省衛星應用進展
● 文 |北京空間科技信息研究所 高菲
“人說山西好風光,地肥水美五谷香。左手一指太行山,右手一指是呂梁。” 山西,素有“表里山河”的美稱,有文字記載的歷史達三千年,因此會有“地上文物看山西”的說法。而山西的“地下”蘊藏著包括煤炭在內的豐富的礦產資源,已發現的地下礦種達120多種。山西是典型的黃土廣泛覆蓋的山地高原,災害性天氣較多,“十年九旱”。衛星應用技術在山西省文物普查、煤礦勘探、應急救災以及產業轉型等領域,發揮了良好的作用。
當前的山西,處于一個重大歷史拐點,正在努力擺脫對煤炭的過度依賴、加快戰略重點轉移、全力深化供給側結構性改革和轉型綜改。山西省已經邁出了綜改轉型的步伐,重視戰略性新興產業的發展。
《山西省促進大數據發展應用若干政策》發布,制定數據開放共享、政府購買服務、稅收資金一系列支持大數據發展應用的政策,綜改決心可見一斑。山西省人民政府印發《山西省大數據發展規劃(2017—2020年)》,明確要求加快推進國家北斗導航位置服務數據中心山西分中心建設,推動北斗衛星導航數據在各行業領域的應用。《中國制造2025山西行動綱要》《山西省“十三五”工業和信息化規劃》《山西省“十三五”科技創新規劃》等文件均提出要發展北斗衛星導航技術;《山西省支持快遞業發展若干措施》提出充分利用北斗技術支持快遞業發展;《山西省 “十三五”環境保護規劃》提出建設省級“天地一體化”生態遙感監測系統,開展生態狀況衛星遙感的監測、評估與預警。
《山西省“十三五”信息產業發展規劃》把空間信息產業作為全省未來幾年重點發展的新興融合產業之一,而北斗產業是空間信息產業的重要組成部分。據了解,目前,山西省北斗企業參與的項目主要有:地基增強系統建設、北斗區域數據中心建設、北斗應用服務平臺建設三大類。 2017年,山西省重點工程項目包括山西北方北斗信息技術有限公司的北斗衛星導航應用產品生產研發及大數據中心建設項目。
1)地基增強系統建設。2016年,山西云智慧科技股份有限公司與中國兵器集團北方信息控制集團簽訂合同,共同建設山西國家高精度北斗地基增強系統和北斗高精度導航定位服務平臺。該項目為政府用戶、企業用戶、個人用戶提供高精度北斗位置服務,促進北斗技術在智慧城市、精準農業、智慧交通、智慧旅游、智慧礦山等方面的應用發展。2016年11月3日,在山西省發展和改革委員會的牽頭組織下,山西省測繪地理信息局和山西長娥北斗導航數據服務有限公司簽署開展山西省北斗地基增強系統建設戰略合作框架協議,壯大山西地理信息產業,促進測繪地理信息服務山西省經濟轉型升級。
2)北斗區域數據中心建設。2017年1月16日,山西北斗導航數據中心被中央軍委聯合參謀部中國衛星導航定位應用管理中心正式頒發了“國家北斗導航位置服務數據中心山西分中心”牌匾,成為北斗導航民用分理級運營和終端級(無源)服務雙資質單位。山西北斗導航數據中心作為軍地共建、軍民融合項目,得到國家北斗導航主管部門的認可及高度評價,成為北斗行業高效率、高質量建設和積極推廣應用的示范項目。據介紹,山西北斗導航數據中心投資總額21.6億元,建設周期3年,建設內容包括:北斗(山西)導航位置服務公共平臺、數據及運營中心、北斗科技創新實驗區域產業化基地等7項及智慧城市、交通等產業應用項目。據悉,山西北斗導航數據中心總投資估算為21億元。山西長娥北斗導航數據服務有限公司承擔建設和運營任務。整個項目分三期建設,2016年年底完成一期工程,2017年年底完成二期工程,2018年年底完成三期工程。
3)北斗應用服務平臺建設。2016年,山西衛星信息應用產業園落戶晉中市。產業園項目依托北斗衛星導航定位系統及高分辨率對地觀測系統,建設山西省高精度北斗衛星服務平臺、高分辨率遙感應用平臺、無人機遙感應用平臺,打造“天—空—地”一體化的空間信息技術的高科技產業集群。2016年5月,山西北斗位置云服務平臺建成并上線運行。該平臺由獲得北斗導航民用服務資質的山西迪奧科技有限公司承建,已開展車輛監控、物流調度、地質環境監測等多項高精度位置服務。
近年來,山西省北斗應用產業全面開花。2012年8月,基于北斗公共物流云位置綜合服務平臺研發應用示范系統建設項目取得國家戰略性新興產業發展專項資金支持,被列入衛星及應用產業發展專項。2012年12月31日,寰游天下車輛信息綜合服務平臺通過交通部相關技術審查認證,北斗物流云綜合服務平臺山西省級平臺開通。
2012年,山西省晉城市“北斗衛星導航系統在服務產業平臺建設中的應用”項目通過技術鑒定。項目建設內容可概括為“一網四平臺”,即山西位置網、北斗公共管理和服務平臺、北斗交通管理和服務平臺、北斗電子商務和物流管理服務平臺、北斗教育衛生管理和服務平臺。
2013年,山西省運城市氣象局承擔的“天地互備氣象應急預警信息發布系統研制與示范應用項目”獲得國家專項補助資金支持,自此山西省開始推廣利用北斗衛星發布災害預警信息,農村和邊遠山區常規無線數據通信盲區也會及時收到預警信息。
2013年5月15日,山西省政府與中國航天科工集團公司簽署戰略合作框架協議。按照協議,雙方采取設立院士工作站等形式,充分利用北斗衛星系統,開展在水利信息化、車聯網、應急救援、礦山安全以及智慧城市建設等領域的合作。
2014年,山西省印發《貫徹實施道路運輸車輛動態監督管理辦法工作方案》,提出山西省將構建“兩客一危”道路運輸衛星定位系統和重型貨車、半掛牽引車道路運輸衛星定位系統,組成全省道路運輸車輛動態監督管理體系。目前,山西省太原市2700多輛公交車安裝了北斗衛星導航設備。
2014年,山西省國新能源發展集團、北京中興恒和衛星應用科技股份有限公司、太原羅克佳華工業有限公司在太原簽署合作協議,共同建立覆蓋全省、輻射周邊的區域性北斗應用、服務和管理中心,推動燃氣產業的信息化管理。此次三方合作,是將山西省級應用平臺及次級數據中心依托北斗民用管理服務云平臺,建立起覆蓋全省、輻射周邊的區域性北斗應用、服務和管理中心。在此基礎上,依托該中心,逐步實現燃氣管道、加氣站、電廠、液化工廠的信息化管理,壓縮天然氣和液化天然氣運輸車輛、出租車、公務用車等移動危險源的動態監控,以及森林防火、水文氣象自動采集等。
2016年7月,中國(太原)煤炭交易中心公路物流服務平臺正式上線。該平臺利用北斗、車聯網、云計算、大數據、移動互聯等信息技術手段,通過對公路物流相關企業和社會車輛的整合,提高物流效率、降低物流成本,形成高效運力,為交收環節提供保障。
2016年12月,山西幸福匯晉城“關護通”老年養護服務中心項目在晉城市落地,開創了國內利用北斗衛星定位高新技術為老齡化社會提供智能養老集成服務的先河,標志著該市居家養老工作邁上了一個新臺階。
山西“山多礦多災多”,衛星遙感技術大有用武之地。2015年,山西省測繪地理信息應用成果和地圖展覽系統正式上線。2016年,山西榮獲國家天地圖評估五星級節點。
2005年年底,山西省基礎地理信息庫建成,包括高分辨率衛星影像數據庫。
2007年4月—2011年12月,第三次全國文物普查工作展開。在本次文物普查工作中,山西省采用了衛星導航定位、衛星遙感相關技術,對境內不可移動文物逐個進行了定位,成果顯著。共登錄不可移動文物53875處(古遺址13477處,古墓葬4298處,古建筑28027處,石窟寺及石刻1112處,近現代重要史跡及代表性建筑6715處,其他246處)。
2011年,由國家發改委批準立項、山西省遙感中心完成的國家衛星遙感應用高技術產業化項目“山西省國土資源生態環境地質災害衛星遙感動態監測系統”上線。成果包括覆蓋全省的1:1萬數字正射影像;更新后的全省1:1萬基礎地理信息數據(框架要素),全省國土資源(礦產、土地)現狀遙感調查,全省生態環境(水土流失、植被、地表水、濕地)遙感調查;全省地質災害遙感調查;建成的國土資源數據庫、生態環境數據庫、地質災害數據庫、數字正射影像數據庫、基礎地理空間數據庫;研建的動態監測系統軟件。
從2012年開始,山西省國土資源廳與中國航天科技集團公司進行合作,強化衛星遙感省級監測工作,使用衛星遙感監測礦產資源開發秩序。使用衛星遙感方法監測非法違法采礦,手段先進,具有時效性更強、反饋速度更快、監測覆蓋面更廣、精確度更高、調查認定更準等優點,是解決打擊非法違法采礦發現難、制止難非常有效的手段。
2015年,高分辨率對地觀測系統山西數據與應用中心(以下簡稱“高分山西中心”)成立。高分山西中心是山西省實現轉型發展的重要基礎設施。高分山西中心成立以來,已具備完整的數據下載、存儲、加工、分發能力,形成包括山西全境和新疆、陜西、內蒙、河南等部分區域的遙感大數據資源,將為全省實施大數據戰略、培育數字經濟、建設智慧山西提供有力支撐。高分山西中心為省統計局開展的全國第三次農業普查提供了遙感底圖大數據支撐。
山西省是地質災害多發省份之一,2015年,由山西省遙感中心主持完成的“山西省突發地質災害遙感監測指揮系統”,通過綜合研究運用資源三號衛星遙感、移動測繪、衛星通信、地理信息服務等高新技術手段,完成了多種系統和設備的高效集成,建成了突發地質災害應急監測車平臺和衛星通信系統中心站,研建了應急監測數據庫和突發地質災害遙感監測系統軟件,建立了一套空天地一體化、全流程、協同的突發地質災害應急遙感監測技術體系。該項目研究成果已成功應用于全省重點地質災害區域(2500平方千米)的遙感監測,并在災害監測與應急指揮、生態環境監測、土地利用監測、礦產開發監測、國土測繪、城市規劃建設等領域得到廣泛應用,經濟和社會效益顯著。
衛星遙感在山西農業領域也得到廣泛應用。2014年,山西省有關部門利用MODIS數據和風云三號氣象衛星MERSI數據,在全省范圍內開展了植被指數、種植結構變化、冬小麥種植面積提取、作物長勢、作物估產和遙感干旱監測等方面的研究,實現了對農業遙感監測的業務化,提高了農業遙感監測的及時性與準確性,為政府部門決策提供客觀了依據。山西省九個國家級地面樣方網點縣(大同縣、離石區、應縣、原平市、清徐縣、洪洞縣、榆社、臨猗縣、屯留縣)進行了多次衛星遙感監測,主要進行了土壤墑情(持水量)、主要農作物長勢、面積、產量,農業自然災害,農業生態環境等方面的監測工作,并向農業部遙感中心監測站傳輸上報監測數據及分析結果。
環境保護是山西省發展面臨的主要問題之一。山西省氣象局依托“山西省衛星遙感監測業務服務系統”開發完成“衛星遙感監測網絡服務系統”,各市可利用省氣候中心發布的衛星遙感森林草原火情監測、土壤干旱遙感監測、作物長勢監測、沙塵暴監測等數據,并結合當地情況分析預報更具體的森林草原火情、干旱、沙塵暴等情況。國家環保部衛星環境應用中心與山西省環保廳簽訂了“關于聯合開展山西省環境遙感監測與綜合應用合作協議”,并在山西省環境科學研究院設立了“環境保護部衛星環境應用中心山西遙感應用基地”,通過雙方合作,進一步增強山西環境遙感監測能力。同時,該基地的建設可實現山西省生態環境保護管理“天上看、地上查”。近年來,山西省利用遙感衛星對山西及周邊地區霧霾進行監測,結果顯示:臨汾盆地、太原盆地、忻州盆地及晉城、長治地區等都曾被霧霾覆蓋。
作為一個多山、多災、貧困面較大的內陸省份,山西存在眾多貧困山區經濟社會問題。衛星通信在山西不僅可以解決山區通信問題,還可以提供應急搶險救災等支持。
截至2017年4月10日,山西省直播衛星用戶總數突破2555308戶,戶戶通用戶已達2118249戶,村村通用戶達437059戶,有效解決了山區通信難的問題。
2012年4月7日,山西突發災害現場氣象應急服務系統開始試運行。該系統根據山西省突發事件應急減災工作需要,與山西省國家突發事件預警信息發布中心建立有效連接,實現了突發災害現場應急實況直播與預警信息發布、應急遠程指揮等多項功能融合設計。該系統集成了衛星DVB單向直播(回傳)系統、衛星SCPC雙向通信系統、氣象數據分析處理等多個功能系統,設計建成了相應的車體平臺。采用先進技術體制,利用衛星通信、微波傳輸、視音頻信息采集處理、多媒體業務技術以及氣象數據分析處理技術,建成了集突發事件現場應急電視高清直播、電視高清會商與氣象服務為一體的數字化綜合業務平臺。
衛星通信在山西省防汛通信中占有十分重要的地位,目前,大同、呂梁、忻州、長治、晉城、臨汾、運城等市和汾河二庫已安裝使用了衛星通信站,并通過衛星通信完成各種水情信息傳遞,確保了防汛通信暢通。
值得一提的是,山西省在應急通信保障隊伍建設過程中,注重衛星通信技術的綜合應用。2016年6月,山西省通信管理局組織開展了跨地市應急通信拉練,先后完成了應急通信指揮車聯調、單兵系統開通、海事衛星電話撥測、開通衛星通信車等科目拉練。
(注:本文數據均來自于山西省政府網站)