我國陸地觀測衛(wèi)星遙感應(yīng)用服務(wù)

文 ∣ 王海燕 朱建民 盧海強(qiáng) 中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心

陸地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心以國產(chǎn)陸地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，建成了衛(wèi)星應(yīng)用綜合信息集成服務(wù)平臺(tái)，提供國產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)加工處理服務(wù)和“一站式”衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)電子政務(wù)與信息服務(wù)，同時(shí)在農(nóng)業(yè)、水利、國土、水資源和環(huán)境保護(hù)、自然災(zāi)害監(jiān)測等重點(diǎn)領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)化應(yīng)用示范，建立有效的產(chǎn)業(yè)化持續(xù)運(yùn)營機(jī)制和服務(wù)模式。

在資源方面，可進(jìn)行農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、國土、礦產(chǎn)、城市、海洋等方面的資源調(diào)查，可提供這些資源的數(shù)量、質(zhì)量以及分布，為農(nóng)作物估產(chǎn)、城市規(guī)劃、土地合理利用、資源合理開發(fā)與保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。在環(huán)境方面，可對環(huán)境污染、河流變遷、湖泊演化、冰川進(jìn)退、草場退化、土壤侵蝕、水土流失、土地沙漠化與鹽堿化等環(huán)境變化進(jìn)行監(jiān)測、治理與保護(hù)。在災(zāi)害監(jiān)測方面，對洪澇災(zāi)害、森林火災(zāi)、地震等災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)警及災(zāi)后評估，為國家政府部門在指揮減災(zāi)、抗災(zāi)和救災(zāi)等方面提供重要的決策依據(jù)。

一、行業(yè)遙感應(yīng)用

1.自然資源

利用國產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，完成了第一、二次全國國土普查，正在開展第三次全國國土調(diào)查。遙感數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)資源調(diào)查與評價(jià)、礦產(chǎn)資源開發(fā)現(xiàn)狀調(diào)查與監(jiān)管、礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查及評價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查監(jiān)測、地理國情監(jiān)測。實(shí)現(xiàn)了自然資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測和優(yōu)化管理的“天上看、網(wǎng)上管、地上查”。圖1為遙感數(shù)據(jù)在北京市通州區(qū)國土普查中的應(yīng)用。

圖1 北京市通州區(qū)國土普查遙感圖

自2012年起，國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)全面應(yīng)用于我國林地變更調(diào)查和森林資源清查、全國濕地調(diào)查和荒漠化監(jiān)測，主要數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了年度更新。采用遙感技術(shù)輔以常規(guī)手段調(diào)查森林資源與環(huán)境，較之常規(guī)手段節(jié)省經(jīng)費(fèi)30%，工作年限縮短一半以上。圖2為福建省南平地區(qū)林業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測圖，圖中黃色標(biāo)記區(qū)域?yàn)樾鲁霈F(xiàn)的采伐區(qū)，藍(lán)色標(biāo)記區(qū)域?yàn)樵械牟煞^(qū)已更新造林。

圖2 福建南平地區(qū)林業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測圖

2.生態(tài)環(huán)境

基于國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，開展了氣溶膠與灰霾、重點(diǎn)區(qū)域污染氣體、區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量、自然保護(hù)區(qū)人類活動(dòng)、資源開發(fā)生態(tài)保護(hù)等遙感監(jiān)測工作，提升了我國的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警能力和水平，初步構(gòu)建了天地一體化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)體系，為生態(tài)環(huán)境管理和決策提供新的監(jiān)測手段和信息支持。圖3為高分一號(hào)16m影像監(jiān)測北京上空霧霾情況。

圖3 高分一號(hào)16m影像監(jiān)測北京上空霧霾情況

3.城鄉(xiāng)規(guī)劃

通過全國規(guī)劃建設(shè)管理信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)所有城市的衛(wèi)星遙感監(jiān)測違法建設(shè)全覆蓋。現(xiàn)已啟動(dòng)297個(gè)地級以上城市的違法建設(shè)監(jiān)測工作，逐月移交監(jiān)測結(jié)果。超過三分之一的督查文書是依據(jù)遙感督查線索發(fā)出的。遙感督查工作已成為開展規(guī)劃稽查執(zhí)法的重要手段。圖4為利用遙感衛(wèi)星對北京市重大工程進(jìn)行監(jiān)測。

圖4 北京市重大工程監(jiān)測圖

4.農(nóng)業(yè)

基于國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，開展了全國冬小麥種植面積遙感監(jiān)測、全國農(nóng)業(yè)區(qū)劃數(shù)據(jù)庫遙感制圖、北方草原沙化遙感監(jiān)測等，監(jiān)測效率大幅提高，為農(nóng)情與農(nóng)業(yè)災(zāi)害的監(jiān)測與評估、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與評價(jià)等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。圖5為利用遙感衛(wèi)星對北安市糧豆輪作試點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。

圖5 北安市糧豆輪作試點(diǎn)遙感監(jiān)測圖

二、區(qū)域遙感應(yīng)用

以國產(chǎn)陸地觀測衛(wèi)星為主要數(shù)據(jù)源，選擇有較強(qiáng)應(yīng)用推廣前景的典型地區(qū)，與地方區(qū)域開展應(yīng)用集成研究，建立地方性遙感綜合監(jiān)測系統(tǒng)，提高對重大問題的預(yù)見和處理能力，納入?yún)^(qū)域或地方管理和業(yè)務(wù)工作，推進(jìn)遙感在全國各地方的廣泛應(yīng)用。圖6為利用遙感數(shù)據(jù)對淮南市煤礦開采沉陷區(qū)水域范圍變化進(jìn)行監(jiān)測。

圖6 淮南市煤礦開采沉陷區(qū)水域范圍變化圖

三、應(yīng)急災(zāi)害應(yīng)用

我國的自然災(zāi)害主要分為森林火災(zāi)、氣象災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境災(zāi)害等。氣象災(zāi)害包括水災(zāi)、旱災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、雪災(zāi)、冰凍等；地質(zhì)災(zāi)害主要包括地震、滑坡、泥石流、火山爆發(fā)、崩塌等；環(huán)境災(zāi)害主要指由環(huán)境污染引起的災(zāi)害，包括工業(yè)三廢（廢氣、廢水、廢渣）污染、酸雨、溢油、赤潮等。各種災(zāi)害的預(yù)報(bào)、監(jiān)測、災(zāi)后評估及災(zāi)后恢復(fù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測都對陸地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)有著強(qiáng)烈而迫切的需求。

自2010年之后，國產(chǎn)遙感數(shù)據(jù)已成為國家應(yīng)急管理必不可少的手段。在地震、森林火災(zāi)、臺(tái)風(fēng)、洪水等災(zāi)害以及重大應(yīng)急事件中，遙感衛(wèi)星發(fā)揮著越來越大的作用，應(yīng)急響應(yīng)時(shí)效性已提升至小時(shí)級。2018年，43起災(zāi)害或突發(fā)事件啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)，安排成像580次，應(yīng)急呈現(xiàn)常態(tài)化趨勢。圖7為利用遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)制作的云南省安寧市森林火災(zāi)損失評估專題圖。

圖7 云南省安寧市森林火災(zāi)損失評估專題圖

四、結(jié)語

我國陸地觀測衛(wèi)星遙感應(yīng)用服務(wù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的方方面面。衛(wèi)星遙感應(yīng)用服務(wù)高技術(shù)、低成本、接地氣，易實(shí)現(xiàn)設(shè)施聯(lián)通和民心相通。推進(jìn)衛(wèi)星遙感服務(wù)，不僅給國家?guī)砹藢?shí)實(shí)在在的紅利，也為世界貢獻(xiàn)了防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測保護(hù)、應(yīng)對全球氣候變化挑戰(zhàn)的智慧與力量，為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體提供重要的科技支撐。