資源三號衛星國際合作與應用推廣

文 | 王鴻燕 唐新明 葉芳宏 呂姍姍 郭曉敏 自然資源部國土衛星遙感應用中心

一、前言

2015年底，資源三號衛星應用系統正式通過了工程竣工驗收，標志著我國首顆高分辨率民用立體測圖衛星運控管理、在軌檢校、產品生產和應用服務等體系業務化運行設計目標的全面實現，也標志著我國已成為世界上少數幾個掌握高精度衛星立體測繪成套技術的國家之一，改寫了高分辨率衛星遙感測繪領域長期嚴重依賴國外的歷史。經過8年的技術攻關，資源三號工程全面突破了國產衛星1:5萬立體測圖技術，建立了自主衛星的1:5萬立體測圖技術體系。在軌測試表明，資源三號衛星影像的總體精度指標優于法國SPOT-5、日本ALOS等國外同類產品，總體影像質量優于國外同類衛星，而應用服務能力具有明顯優勢，在國內和國際市場上具有較強的綜合競爭力，在滿足國內各領域需求的同時，開拓國際市場，服務全球，逐步打造成為具有高精度、高質量、服務一流的遙感應用民族品牌，形成“中國智造”的精品工程，為“一帶一路”倡議、“走出去”戰略提供有力支撐。

二、國際合作與應用推廣

資源三號衛星充分發揮其全球對地觀測數據持續獲取的能力，推進與境外政府部門、科研院所、應用機構之間多層次的合作共享。全球60多個國家和地區利用資源三號衛星影像數據和服務開展了政府公益事業、現代農業、土地資源監測、海洋資源開發、生態環境保護、重大自然災害監測等諸多地球系統監測和科學規律認知研究等方面的工作。

1.推進政府間合作

利用資源三號衛星的全球獲取能力，促進了一系列雙邊及多邊國際合作的開展和項目落地。以衛星遙感視角貢獻了中國智慧與中國方案，履行了我國作為聯合國成員國的責任與義務，彰顯了我國作為負責任大國的形象使命擔當。

（1）“走出去”

根據“走出去”戰略部署，先后向以色列、埃及、肯尼亞、尼泊爾、斯里蘭卡、墨西哥、秘魯、挪威、津巴布韋、納米比亞、博茨瓦納等國的測繪地理信息部門提供資源三號衛星遙感影像數據用于應急減災和智慧城市建設等領域，并與多個國家建立了進一步的合作共享關系，提升我國在全球對地觀測系統中的話語權。

（2）開展政府間雙邊和多邊合作

圍繞國家“一帶一路”等倡議、政府間科技國際合作舉措，開展一系列雙邊及多邊國際合作。目前已與澳大利亞聯邦科學與工業研究組織及昆士蘭州政府、奧地利維也納大學、德國航空航天中心、英國諾丁漢大學、美國地質調查局地球資源監測科學中心、斯里蘭卡國家測繪局、老撾內政部國家測繪局、烏干達國家公路局和加納蘇尼亞尼自然資源與能源大學等近十個國家的政府或科研機構簽署合作諒解備忘錄，為雙邊構建互利共贏、長期穩定的合作關系搭建了框架平臺，并在其框架下開展了一系列科研、業務及項目人才交流，在空間技術、衛星檢校、航空航天攝影測量、地球觀測、數據共享及推廣、數據處理、多尺度多時相遙感數據的應用開發、綜合應急管理及環境監測等方面進行合作。

（3）創新合作模式

為進一步深入貫徹“一帶一路”倡議和“走出去”戰略，積極推進利用自然資源衛星遙感云服務平臺國際化節點服務網絡作為渠道，深化資源三號等國產衛星在境外的應用和國際合作，已通過深化落實合作諒解備忘錄及有關數據協議，在英國、奧地利、挪威、泰國、老撾、蒙古、斯里蘭卡、孟加拉、肯尼亞、加納、烏干達、尼泊爾、柬埔寨、委內瑞拉、約旦、贊比亞、印度尼西亞等17個國家開通了云服務平臺國際節點，并持續推送本國數據，支撐當地政府和非營利性組織對于高分辨率衛星影像的應用需求。截至2020年3月31日，云平臺境外節點數據推送總量達33094景、23833GB。2020年首季度數據推送量達6480景、11687GB。已實現10個節點國家國土范圍的90%以上覆蓋，其中尼泊爾和奧地利已實現有效數據100%覆蓋。資源三號衛星影像以點帶面、多點開花、持續輻射的國際合作應用服務穩步推進，取得了突破性進展。

2.加強科學交流

組織技術專家在金磚國家地理空間技術工作組專家組、地球觀測組織、聯合國可持續發展司、國際攝影測量和遙感學會擔任國際職務，開展與歐洲航天局等空間技術機構的廣泛合作，參與組建了地球觀測組織中國秘書處，共同建設全球、亞洲大洋洲區及我國綜合地球觀測系統，代表我國參加地球觀測服務于可持續發展等多個區域及全球性項目。

（1）打造國際聯合研究中心

以打造一流國際合作基地和平臺為核心競爭力，不斷提升國際合作的質量和水平，發展“項目-人才-基地”相結合的國際科技合作模式，建立了“衛星測繪技術與應用國際聯合研究中心”。

該研究中心是衛星測繪技術“請進來、走出去”的重要基地，也是我國衛星測繪技術實施“一帶一路”全球發展的平臺。該研究中心主要開展衛星遙感數據處理與應用技術聯合研究、國際合作項目申請、基地平臺建設、人才交流與培養和國產衛星數據應用推廣服務等多種形式的國際交流與合作，不斷提高我國衛星測繪技術的創新能力。在初步形成的中-澳衛星檢校、中-美濕地遙感、中-德遙感快速處理、中-英雷達遙感等多個國際合作創新團隊基礎上，構建開放、合作、流動的聯合科學研究平臺，發揮國產衛星遙感技術對外信息服務和合作交流的窗口作用，進一步推動國產衛星數據接收海外建站與國際綜合應用服務。

（2）積極參與國際事務

積極參與地球觀測組織（GEO）、國際制圖協會（ICA）、國際大地測量協會（IAG）等國際學術組織活動，提高國產衛星遙感技術的國際競爭力。

2012-2019年期間，根據GEO中國秘書處的工作安排，面向40多個國家和地區提供了資源三號衛星試驗性數據。持續加大對GEO的貢獻力度，提升了我國在GEO中的影響力和話語權；參與制定《中國面向全球的綜合地球觀測系統十年執行計劃（2016-2025年）》，為世界各國在社會、經濟、環境的可持續發展搭建合作平臺；參與組織GEO部際協調小組成員單位參加GEO工作,積極推進在GEO多邊合作框架下的我國地球觀測成果共享服務及多邊合作，推動我國衛星觀測數據及產品走出去，并共同建設國家、區域及全球的綜合地球觀測系統（GEOSS），尤其是我國牽頭的亞大區綜合地球觀測系統（AOGEOSS）；積極參加GEO框架下GEO服務于可持續發展項目（GEO4SDG）及GEO的計劃管理委員會加強不同GEOSS間聯系工作組（Reach out of GEOSS）等工作。特別是2019年，面向南太平洋22個國家/地區及屬地國進行了全面的在軌衛星計劃拍攝，生產了17個國家352景數字正射影像，部分精選影像在GEO全會上進行了展示，與巴布亞新幾內亞、斐濟、湯加等國家建立了聯系，創新了合作模式，正式啟動國土衛星中心的衛星影像區域共享工作，為我國在GEO框架下開展南太平洋島國外交和幫助小島國可持續發展奠定了良好的基礎。

積極參與聯合國地理信息專家委員會（UNGGIM）工作。先后向聯合國全球地理信息管理專家委員會提供了日本、韓國、蒙古等20余個國家，以及加勒比地區12個國家的資源三號衛星影像，并向地球觀測組織數據共享平臺提供了用于全球共享的資源三號衛星國內外影像產品數據集。

（3）持續推進國際合作項目落地實施

通過國際合作項目實施帶動全面應用的輻射效應，引進能夠解決瓶頸問題的境外軟件和技術，支持全球地理信息資源建設和全球測圖的任務執行，幫助發展中國家能力建設，實現了項目參與國家的共贏。催生了數十篇有國際影響力的學術論文、數十項國際國內專利及軟件著作權，持續提升自主可控的技術能力。

亞洲合作專項資金項目“數字湄公河地理空間框架建設示范”項目實現資源三號衛星數據對大湄公河次區域的全境覆蓋和測圖，幫助項目合作單位——老撾內政部國家測繪局建立了地理空間信息公眾服務平臺（“天地圖·老撾”服務平臺）和遙感影像數據庫，進行了國產影像境外1:5萬立體測圖實驗，這是我國測繪地理信息成熟技術與衛星測繪數據在國外的成功推廣應用，有力推進了大湄公河次區域的數字化進程。項目在測繪地理信息領域創造了依托邊境省份與邊境口岸城市，深化我國與大湄公河區域國家合作交流的國際合作機制，為我國測繪“走出去”提供了成功的實踐經驗。

“內陸濕地動態監測與綜合評價技術合作研究”科技部國家國際合作專項，通過引進美方濕地動態監測與綜合評價的先進經驗方法，結合同時期的資源三號衛星和其他高分辨率衛星影像對漂浮植物提取結果的空間分布，對研究區漂浮植物多年6月和9月的生物量進行反演。以北京市門城湖濕地公園為研究區，項目團隊開展了基于高光譜信息的蘆葦和香蒲地上干生物量反演方法研究，以及不同水氮梯度下典型挺水植物葉綠素熒光的響應特性研究。通過開展華北平原內陸濕地動態變化監測，制成華北平原內陸濕地動態監測圖冊，統計結果發現華北平原濕地面積整體呈現下降趨勢。以近30年來白洋淀濕地、華北地區植被覆蓋度時空變化特征的動態監測為例，開展濕地景觀變化特征、植被覆蓋度時空變化特征驅動力分析，發現引起白洋淀濕地面積變化的主導驅動因子是社會經濟發展、農業發展和降水量，并分析其中社會經濟發展是最主要的因素。該項目是利用中美合作框架下衛星影像資源開展自然資源監測分析的典型示范。

3.探索市場推廣

國土衛星遙感應用中心與泰國地理信息和空間技術發展局（GISTDA）、巴西IMAGEM和伊朗PAHBAD公司簽署戰略合作協議書，探索衛星數據商業合作新模式，以資源三號測繪衛星影像數據加工服務能力為支撐，以發展中國家商業機構的成果轉化推廣與生產實踐應用能力為基礎，圍繞衛星數據加工、數字圖像處理軟件與地理信息系統應用等方面聯合開展技術與商務合作，優化資源共享，共同構建測繪衛星地理信息資源服務于發展中國家國民經濟與社會發展應用的新格局，大幅提升了我國衛星測繪和遙感應用特色品牌的國際影響力。

三、取得的成效

資源三號衛星影像數據日益獲得合作國家政府認可。老撾、尼泊爾、蒙古、泰國、斯里蘭卡等國家級測繪地理信息專業部門目前已將資源三號衛星影像數據應用在其國家級工程和項目。老撾內政部國家測繪局對資源三號衛星數據產品質量高度認可?；谠破脚_服務，中老雙方聯合開展“基于國產航空航天遙感影像的高精度復合測繪技術及應用示范”項目，利用資源三號三線陣立體影像，生成了2012-2015年及2015-2018年老撾全境數字正射影像，并將總量約6.18T的數據成果贈送老撾國家測繪局。向老撾理工學院提供了老撾萬象城區資源三號2012-2018年變化監測成果，以進一步開展試驗驗證。尼泊爾土地管理、合作及減貧部國家測繪局已成功將資源三號衛星影像應用于尼泊爾1：2.5萬基本地形圖更新（已完成208幅）和163個地方政府的土地利用制圖，同時向尼泊爾高校及科研院所分發了資源三號衛星影像數據，用于開展非營利性教育及研究工作。尼泊爾測繪局實施了相關外業工作，已完成更新250幅全國范圍底圖的年度計劃。

資源三號衛星品牌逐漸形成。奧地利等國的科研機構基于云平臺開展科研合作，并協助推廣資源三號衛星在本國的技術應用。奧地利維也納大學已啟動資源三號衛星影像獲取的動態可視化研究，同時在歐洲舉辦中國自然資源衛星應用研討會，助力中國自然資源衛星品牌打造，促進了中國衛星數據在歐洲地區的推廣。目前，奧方積極推進試驗區資源三號影像快視圖在超地球儀的可視化動態展示，取得了階段成果。

資源三號衛星影像區域數據服務在國際上的需求和吸引力不斷提升。在應對全球化帶來的國際社會公共問題方面，國際組織和多邊區域活動的作用日益凸顯。根據合作諒解備忘錄，由我國向位于肯尼亞的非洲資源測繪區域發展中心提供20個成員國的資源三號等衛星影像。

四、結語

隨著我國各類衛星的發射和工程系統和建設的飛速發展，越來越多多載荷、多尺度、長序列、高質量的國產衛星影像資源和數據產品進入國際舞臺，將極大地推動全球衛星遙感應用和共享，提升我國航天大國形象。

資源三號衛星獲取的影像數據是支持地球系統科學發展和地球資源、能源、環境和災害研究的重要信息源，可支持開展全球地表覆蓋、資源保護和利用開發、生態環境修復等地球系統要素與變化規律的監測和研究，為人類社會與地球環境和諧發展提供基礎信息支撐。資源三號衛星將與其他國產高分辨率衛星一起，共同促進人類對地球的認識及人與自然的協調發展，為全球地球觀測計劃和地球系統科學的發展作出積極貢獻，為構建人類命運共同體貢獻力量！