天津市衛星應用進展

● 文 |北京空間科技信息研究所 張杰

天津市衛星應用進展

● 文 |北京空間科技信息研究所 張杰

天津市地處華北平原東北部，環渤海灣的中心，東臨渤海，北依燕山。天津距北京120km，是拱衛京畿的要地和門戶。天津是海河五大支流南運河、子牙河、大清河、永定河、北運河的匯合處和入海口，素有“九河下梢”、“河海要沖”之稱。天津地處太平洋西岸環渤海經濟圈的中心，背靠華北、西北、東北地區，面向東北亞，是中國北方十幾個省市區對外交往的重要通道，也是中國北方最大的港口城市。天津市土地總面積119.19萬公頃。其中耕地面積44.55萬公頃，占全市土地總面積的37.4%；天津海岸線位于渤海西部海域，南起歧口，北至澗河口，長達153km。

據天津市人民政府網站數據，2016年天津市生產總值17885.39億元，按可比價格計算，比上年增長9.0%。京津冀協同發展和擴大開放取得新突破。主動融入重大國家戰略，深度合作的良好局面正在形成。創新驅動發展和產業轉型升級取得新進展。科技創新能力進一步提高，自主創新示范區等創新平臺建設加快推進。城鄉面貌和生態環境發生新變化。空氣質量進一步改善，提前完成國家規定PM2.5降幅目標任務。扎實推進水污染治理。深入開展迎全運城市綜合整治，城市環境面貌發生新的變化。天津發展正處在重要的歷史性窗口期，京津冀協同發展和“一帶一路”建設深入推進，多重機遇疊加，市場空間廣闊，發展潛力巨大。

由中國航天科技集團公司投資45億元的新一代運載火箭產業化基地于2007年10月開工建設，這為天津市航天產業的發展吹響了號角。隨后，衛星產業實現超大型通信衛星總裝生產能力，并成為中國率先發展的衛星應用產業基地。《天津市高端裝備產業發展三年行動計劃（2015-2017年）》中指出，到2017年航空航天、海工裝備、智能制造裝備等重點產業突破千億規模。衛星及應用產業：重點發展空間站、大型通信衛星、遙感衛星的制造及總裝試驗，北斗衛星導航芯片、遙感平臺建設及應用等。2015-2017年，計劃在衛星及應用項目兩項，總投資15億元，新增產值20億元。

《天津市工業經濟發展“十三五”規劃》中指出，加快發展新一代運載火箭、空間站等航天高端裝備，打造國家超大型航天器研制基地。到2020年，航天產業規模達到300億元，成為具有國際影響力的航空航天產業基地。加快建設航天產業基地。依托開發區西區和濱海高新區，加快推進長征五號、長征七號等新一代運載火箭系列化生產。重點發展超大型通信衛星，加強北斗導航設備研制，推進北斗衛星導航商業化應用，拓展衛星應用領域。

《天津市建設全國先進制造研發基地實施方案(2015—2020年)》中指出，未來五年，天津市將加快發展航空航天、集成電路、海洋工程等10個高端產業，確立國內乃至國際領先地位。“十三五”期間，將加快發展新一代運載火箭、空間站等航天高端裝備，打造具有國際影響力的超大型航天器研制基地。到2020年，航天產業規模達到300億元。在衛星制造與應用方面，重點發展超大型通信衛星，加強北斗導航設備研制，推進北斗衛星導航商業化應用，拓展衛星應用領域，完善衛星應用體系。

《天津市智慧城市建設“十三五”規劃》中指出，推動北斗終端產品在民用領域的發展，拓展北斗技術在海洋監管、交通運輸等領域的應用。全面支撐保障城市安全運行，促進信息化軍民融合深度發展。加快衛星通信設備等軍用信息產品民用，推進核心關鍵領域信息產品自主可控。

《天津市科技創新“十三五”規劃》中指出，重點發展高分辨率衛星遙感、北斗導航應用、移動（星載、機載、車載、便攜）導航終端設備開發、北斗兼容型導航終端及其核心組件開發應用、小衛星制造等技術。

天津市還發布了《天津市“十三五”生態環境保護規劃》、《天津市測繪地理信息發展“十三五”規劃》等政策指導衛星應用產業健康發展。

天地一體、互通共享，衛星打造海事和應急通信新手段

天津是沿海城市，同時又是我國第三大直轄市，衛星通信在海事、應急、電力等方面應用較廣。《海事航海保障“十三五”發展規劃》中指出，五年建成現代化綜合航海保障體系。《國家突發事件應急體系建設“十三五”規劃》中指出，基于國家民用空間基礎設施建設，構建公用應急衛星通信系統；加強各部門衛星應急專網的統籌規劃，統籌使用應急體系所需衛星資源，提升衛星應急通信服務保障能力與集約化水平。充分利用衛星通信、公眾通信和相關專網現有資源及最新發展成果，建設公用應急衛星通信專業系統，整合和完善我國空間和地面應急通信網絡資源，提升公眾通信網絡防災抗毀能力和應急服務能力，形成天地一體、互通共享的公用應急通信保障能力。

《天津市貫徹落實全國國土規劃綱要（2016—2030年）工作方案》中指出,推進信息通信基礎設施建設。加快構建高速、移動、安全、泛在的新一代信息基礎設施，形成萬物互聯、人機交互、天地一體的網絡空間。統籌布局新一代移動通信網、下一代互聯網、數字廣播電視網、衛星通信等設施建設，實現電信網、廣電網、互聯網三網融合，促進網絡互聯互通和業務融合。

海上通信是海上安全監管和搜救應急工作的重要保障，是海上安全監管和搜救應急工作的“耳朵”。天津海事局升級海上監管應急通信渠道應對復雜氣象條件應急處置。天津海事局加強海上通信設備的建設，為海巡船舶配備衛星電話等設備。天津通信中心也在開展海上寬帶通信項目的研究。

2009年9月，天津市人民政府辦公廳發布《關于加強我市漁業安全生產工作的實施意見》，完善漁業安全通信網絡建設。加快信息技術在漁業安全生產中的應用，完善衛星、短波、超短波、移動電話“四網合一”的安全通信網。加強漁船通信終端設備配備和搜救應急網絡建設。60馬力以下漁船配備移動通信終端，60馬力以上漁船配備短波、超短波通信設備，涉外及遠洋漁船配備衛星通信設備，為安全信息播發與接收、緊急遇險報警、搜救指揮提供通信保障。到2011年，實現海上作業漁船動態監控和實時跟蹤全覆蓋。

2013年5月，國家電網天津公司應急衛星通信系統的工作人員在八里臺220千伏站把現場圖像回傳至應急指揮中心，國家電網天津公司應急衛星通信車正式投入運行。該衛星通信車裝載衛星系統、無線對講、圖傳設備和加密系統等，在應急狀態下可及時將現場語音、圖像、數據等信息第一時間傳送到應急指揮中心，有助于天津電網提升應對自然災害、處置突發事件的供電應急能力。

2015年11月，中國海監天津市總隊“海洋環境污染應急信息平臺建設”項目開工，該項目運用無線通信、衛星通信、圖像處理、計算機技術等高新技術，具備實時傳輸污染現場信息能力，可實現遠程調度指揮、污染處置決策信息的快速傳遞和動態管理海洋環境污染事故的目的。

2017年1月，天津海事局的40m B型巡邏船“海巡0208”輪列編儀式舉行,主要用于執行轄區海上日常巡邏、海上調查取證、海上應急搜救等任務。該輪配備了衛星通信和導航設備以及全船網絡與監控系統，能及時對現場情況進行遠程監控，可實時與天津海事水上動態監管平臺建立有效聯系，實現立體式巡航，在關鍵時刻，“海巡0208”輪還可作為移動指揮中心。

2017年8月27日，第十三屆全運會在天津奧林匹克中心體育場開幕。早在8月17日，中國聯通就在全國范圍內，開展“匠心網絡萬里行”應急通信保障拉動演練及展示活動。本次拉動演練及展示活動從8月17日開始，到9月12日結束，途徑10省（直轄市）20市。為了這次活動，中國聯通集團公司從全國16省調集15輛小型基站車、5輛大型基站車、5輛短波車、2輛靜中通衛星車、2輛動中通衛星車，共計29輛應急車參與活動。衛星通信、短波通信、移動通信、固定通信、衛星電話等十幾種應急通信裝備整裝亮相。

統籌規劃、錯位發展，打造北斗時空產業新生態

天津市著力推動北斗導航在交通、海事、智慧城市等領域的推廣，取得了積極成效。目前京津冀北斗導航產業市場潛力依然巨大，三地統籌規劃、錯位發展，實現互惠共贏。從硬件生產到軟件服務，北斗導航產業正在京津冀形成一個完整的產業鏈，在這個產業鏈中，京津冀應因地制宜、有序發展，構建一個優質、完善的產業生態體系。

《天津市測繪地理信息發展“十三五”規劃》中指出，大力拓展衛星導航、海洋測繪、應急測繪等新型業務。“十三五”期間，加強現代化測繪基準和衛星測繪應用體系建設，實現高精度衛星定位服務、測繪基準信息快速發布為一體的測繪基準服務信息平臺。發布了新一代連續運行衛星導航定位服務系統、智慧天津時空信息云平臺的建設與應用等重大項目。

《北海航海保障中心“十三五”綜合發展規劃》中確定了“拓展支持國家區域重大戰略的發展新空間、打造基于大數據應用的服務新平臺、推進建立‘互聯網+’航海保障服務新模式”等十大重點發展領域和40項重點任務。根據該規劃，“十三五”期間，北海航海保障中心規劃投資108個項目，大約投資17億元，將新建、改造各類船舶27艘，建設保養基地18處，開展四季通用燈浮標推廣應用、海區重要港口北斗地基增強精密定位系統、航海保障船基—岸基模擬試驗系統、重點港口e-航海工程、天津海岸電臺綜合改造等重點項目建設，引進淺水等先進裝備，全面提升航海保障服務能力。

2017年4月，京津冀三地經信、工信部門聯合發布《京津冀協同推進北斗導航與位置服務產業發展行動方案（2017—2020年）》，三地將聯手打造北斗導航與位置服務產業聚集區，共同推進北斗導航與位置服務業快速健康發展。根據該方案，天津將建立北斗導航產業基地、北斗戰略新興產業園區、北斗衛星導航數據中心等多個北斗產業創新服務平臺及科技成果轉化與產學研合作平臺。《行動方案》指出，京津冀地區將打造形成能夠基本滿足北斗規模化應用服務的基礎設施和公共服務平臺，建立領先全國并具有國際影響力的權威智庫，鞏固并保持京津冀北斗導航與位置服務產業在全國的領先優勢。到2020年，實現北斗導航與位置服務產業總體產值超過1200億元，使京津冀地區成為國內最具影響力的北斗導航與位置服務產業聚集區和科技創新制高點。

2012年初，天津市薊縣林業局率先建成全國首套基于北斗衛星導航系統的森林防火實戰指揮系統。該系統集地理信息系統、移動DLS技術、北斗衛星通信系統等先進技術于一體，通過無線傳輸技術，將建在山區林場的30多個視頻監控點采集到的高清晰度圖像實時傳輸到防火指揮中心，并可對野外火情進行自動識別、報警、定位和指揮調度，從而實現全天候、全方位、遠距離地監控林區火險動態。

2013年3月，中國衛星導航定位協會與武清商務區簽署戰略合作協議，國家戰略性科技產業“北斗新興戰略產業園”項目正式落戶天津市武清商務區。項目建成后，其主要產品北斗衛星導航系統將在測繪、電信、勘探、救災等多方面發揮作用。“北斗新興戰略產業園”占地375畝，將重點發展衛星導航、授時、通信等導航系統高新技術產業，并吸引一批應用終端機元器件制造、核心芯片研發、應用軟件開發及北斗衛星應用配套的相關產業，帶動形成上下游產業鏈，打造產學研一體化的高科技園區。

2014年5月，交通運輸部北海航海保障中心研制的基于航海無線電指向標（RBN）的北斗沿海差分播發系統通過驗收，并在天津市上古林建成了北斗衛星導航系統差分播發試驗系統，歷經一段時間的運行測試，效果良好。未來系統建成后，海上公眾用戶只需使用一臺差分北斗/GPS雙模接收設備即可免費享受北斗、GPS及北斗/GPS融合的三種模式高精度定位服務。

2015年10月31日，天津市勘察院與武漢大學院士團隊合作的“基于北斗地基增強的天津市三維測繪基準體系研究與建設項目”通過專家組驗收鑒定。天津北斗地基增強系統的建設采用南方測繪NRS軟硬件技術，該系統由13個北斗基準站接收機組成的地面增強基準站網子系統、數據中心子系統、數據通訊子系統及用戶應用子系統組成，該系統搭建的北斗位置信息綜合服務平臺為天津全市范圍提供全天候高可靠性、優質、人性化、精細化北斗高精度位置信息服務。

2015年7月，天津市高新區企業北斗微芯（天津）有限公司與中國電建集團中國水電基礎局簽署了戰略合作協議，標志著天津濱海地理信息創新園二期暨北斗產業基地項目正式在天津高新區啟動。北斗產業基地項目位于天津高新區未來科技城，項目總投資15億元，總建筑面積12萬km2。建成后將實現北斗產業基地與天地圖全球數據服務基地的標準化信息資源共享，通過整合國內外地理信息產業的資源優勢，加速推進區域地理信息產業鏈的形成和產業化發展。

2015年11月，天津海事測繪中心承接的“渤海灣北斗地基增強系統建設及無驗潮水深測量應用研究”項目通過驗收。該項目提出了渤海灣高精度北斗導航服務總體架構，研究了信息播發模式，初步形成了一套數據處理、信息服務技術體系和方法，經過陸地定點和車載測試、海上走航測試及4個月的連續試運行，系統運行穩定可靠，實時動態定位精度達到平面優于3cm，垂直優于4cm（服務區域內）。

北海航海保障中心自主研制的北斗安全信息播發系統于2016年10月1日面向公眾用戶免費開放，該系統將提供遇險報警、重大安全信息播發、北斗終端與手機間的短信互通等多種通信功能。該項業務的開通有望在遇險救助、船舶安全航行等方面發揮積極作用，將顯著擴大天津海岸電臺安全信息的服務范圍，豐富現有的水上遇險報警手段，同時為廣大航海用戶與陸地間的便捷通信提供了新的選擇。

截至2016年11月，交通運輸部北海航海保障中心組織實施的“渤海灣及煙大航路區域北斗精密定位服務系統建設工程”已基本完成10個北斗CORS基準站及1個海區數據處理服務中心的建設工作，目前已投入試運行，可實現該區域內的實時“厘米”級定位服務。可以提高北斗定位精度，減小誤差，助力碼頭升降、航道疏浚、海上測繪、船舶靠泊、海底管道鋪設和海上鉆井平臺建設等海上精細作業。

截至2016年底，天津港復式航道e-航海試點工程建設工作已基本完成。這是交通運輸部海事局正式立項的首個e-航海試點工程，將進一步降低船舶航行安全風險。多功能航標是e-航海工程的重要組成部分，在通用航標導助航功能的基礎上增加了水質、潮流、潮汐檢測以及厘米級北斗高精度定位等模塊，為實現船舶導助航、船舶監管和海洋環境保護的可視、可聽、可控打下堅實基礎。試點工程的實施可以提高天津港“智慧港口”建設水平。

2017年6月，14個助推京津冀協同發展項目庫發布，包括建設天津寶坻綜合檢驗檢測服務平臺。推進北斗衛星應用產業量值溯源體系建設，提升節能環保計量儀器儀表檢測能力，為京津冀區域發展提供計量支撐保障。

立體監控、精準治理，遙感完善城市治理新體系

《天津市“十三五”生態環境保護規劃》中指出，建立水生生物監測體系和生態環境遙感綜合觀測體系，完善污染源自動監控網，提高實驗室綜合分析能力。提升環境監督執法能力。全面推動網格化管理體系建設，強化在線監測、衛星遙感、無人機巡查、互聯網+等現代監測技術手段，實現一張網管監測、一個庫供決策、一幅圖統指揮，做到管理無死角，監察無盲區，監測無空白，執法全覆蓋。提升遙感監測能力及污染物監測能力。

《天津市測繪地理信息發展“十三五”規劃》中指出，發展遙感影像獲取與處理等重大項目。該項目要求全市域1.2萬km2優于0.2m分辨率航空影像數據每年獲取一次；全市域城鎮建設用地約3000 km2范圍優于0.1m分辨率立體航空影像數據每年獲取一次；全市域1.2萬km2優于1m分辨率衛星影像數據每季度獲取一次等指標。

2012年5月，國家發展和改革委員會衛星應用高技術產業化專項“天津衛星遙感應用高技術產業化示范工程”項目通過驗收。該項目針對區域綜合應用，立足國產數據源，建立了遙感數據包括全色/多光譜，雷達/高光譜加工生產線系統，形成了企業級空間數據加工能力。通過該項目建立了GT Server遙感服務平臺，具有TB級海量數據服務能力，開發了天津市規劃、國土、海河流域應用示范系統，生產相關專題信息產品達16類130余種，滿足了區域用戶遙感業務化應用需求。

2014年10月，由天津市測繪院承擔完成的“天津薊縣北部山區地質災害遙感監測”項目通過驗收，標志著天津市測繪院遙感應用由簡單數據提供向專業信息監測轉變。

自2013年10月天津市引進第一臺遙感監測車以來，工作效率提高了50倍以上。截至2016年9月，天津已有9輛遙感監測車、3座固定式遙感監測門站。固定式遙感監測門站可以24小時全天候開展遙感監測，通過固定式與移動式遙感監測設備相結合，有助于環保部門更加及時、高效地篩選出高污染排放車輛，嚴厲查處超標車輛。天津市已通過遙感監測車篩查車輛7.3萬輛，攔檢3500輛，處罰150輛。下一步，天津市計劃在濱海新區、西青區、紅橋區等區縣設立20個固定監測點，將固定監測和流動監測相結合，形成覆蓋全市的機動車污染監管網絡。

2017年1月,面對京津冀的重污染，環保部利用衛星遙感和大數據分析技術，選取一些平時PM2.5濃度就較高的地區進行網格化精細督查。這也是環保部首次在京津冀的重污染天推出網格治污模式。此前，京津冀地區的北京、天津，以及河北、河南、山東、山西轄區等26個城市構成了京津冀的污染傳輸通道。在此基礎上，環保部提出，重污染天在這28個城市要實現以遙感數據為基礎的網格化執法，以提升環境監管的精準性。