衛(wèi)星遙感視點高、視域廣,數據采集快,可重復、連續(xù)觀察,用于自然資源監(jiān)測和管理具有傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)勢。近年來衛(wèi)星遙感技術的迅猛發(fā)展,將人類帶入一個多層、立體、多角度、全方位和全天候對地觀測的新時代。
在《太空的見證》這部紀錄片里,通過全球12顆衛(wèi)星的遼闊視野,一張張衛(wèi)星遙感圖像變得生動震撼,一條路激活了一座城,兩片綠洲悄悄“握手”,“留守青年”開始新生活,光伏板帶來了神奇變化……衛(wèi)星觀察并見證著每個故事背后,一個又一個中國家庭命運的巨大轉折。衛(wèi)星遙感圖像呈現出中國脫貧攻堅以來發(fā)生的巨大變化和輝煌成就,見證了中國脫貧事業(yè)的蝶變。
衛(wèi)星遙感帶來的真實不僅如此。2018年1月,中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所的專家在《自然·可持續(xù)發(fā)展》上發(fā)表的一篇論文,通過對中國西南地區(qū)衛(wèi)星遙感圖像的分析,發(fā)現貴州、廣西和云南一些容易發(fā)生水土流失的地區(qū)因為植樹造林項目而變得更“綠”了。作者采用了“葉面積指數”和“植物生物量”兩個指標來估算植樹造林的效果,演算出中國在生態(tài)保護投入的一個縮影。
利用類似的方法,2019年2月,美國航天局以“中國和印度引領綠化”為題,報道全世界的植被面積自2000年以來增加了5%,相當于一個亞馬孫熱帶雨林,其中中國和印度的貢獻占比高達三分之一。可見,我國多年以來對生態(tài)文明的重視和對環(huán)境的整治已經取得了讓世界遙感科學家所認證的成果。
經歷多年發(fā)展,我國衛(wèi)星遙感技術衛(wèi)星觀測應用體系逐步完善,衛(wèi)星“質”和“量”雙豐收,為遙感應用提供了新的源泉。
我國的遙感技術在20世紀80年代后期得到了長足進步,形成了幾大知名的遙感衛(wèi)星系列:風云系列氣象衛(wèi)星——1988年發(fā)射首顆“風云1號A”氣象衛(wèi)星;資源系列衛(wèi)星——1999年發(fā)射首顆“資源1A”衛(wèi)星;海洋遙感衛(wèi)星——2002年發(fā)射首顆“海洋1A”衛(wèi)星;環(huán)境減災系列衛(wèi)星——2008年發(fā)射首個“環(huán)境與災害監(jiān)測小衛(wèi)星星座”;高分系列衛(wèi)星——2013年發(fā)射首顆“高分一號”衛(wèi)星,等等。
遙感技術從其采用的電磁波波段來劃分,可以分為可見光遙感、紅外遙感、多光譜遙感、雷達遙感、激光遙感等;從遙感目標(即觀測對象)來劃分,可以分為氣象遙感、海洋遙感、陸地遙感等。
目前遙感衛(wèi)星數據使用非常廣泛,已經在測繪、國土、規(guī)劃、環(huán)境、水利、交通、海洋、林業(yè)、農業(yè)、地礦、電力、公共安全等領域得到了應用。
隨璀璨群“星”而來的,是海量的衛(wèi)星遙感數據。據自然資源部相關部門統(tǒng)計,2019年,衛(wèi)星全年共計拍攝14897軌,獲取有效高分辨率影像數據60.5萬景,數據總量2866TB。
源自陸地、海洋、大氣以及人類活動相關的衛(wèi)星遙感大數據,既是國家的新型戰(zhàn)略資源,也是當前國家間競爭博弈的重要領域。
在衛(wèi)星上天的50多年來,人類的發(fā)明創(chuàng)造數量,超過了過去2000年的總和。
航天衛(wèi)星產業(yè)發(fā)展水平是國家工業(yè)實力的體現,已成為能夠代表“中國智造”的核心產業(yè)和高端先進產業(yè)。衛(wèi)星制造業(yè)不僅本身創(chuàng)造價值,更是當今世界高科技產業(yè)中,對現代社會和國民經濟發(fā)展最有影響的成果之一。
當前,全球各國在先進制造業(yè)領域競相發(fā)力。與傳統(tǒng)制造業(yè)相比,先進制造業(yè)以創(chuàng)新驅動為核心,以數字化、網絡化、智能化為特征,引領著全球制造業(yè)的發(fā)展趨勢。
世界各國都非常重視遙感衛(wèi)星的發(fā)展,并不斷增進遙感衛(wèi)星的研發(fā)技術。這就在國際間促進了空間遙感產業(yè)化發(fā)展,且重視遙感衛(wèi)星技術的確讓各個國家取得了越來越顯著的社會效益和經濟效益,也代表著衛(wèi)星遙感正進入一個新的發(fā)展高潮。
全球衛(wèi)星及應用產業(yè)快速增長,進入21世紀以來年均增長率保持10%以上。發(fā)展和完善自主的空間基礎設施,日益成為發(fā)達國家和地區(qū)追求空間領域領先、搶占經濟科技競爭制高點、發(fā)展新興產業(yè)、維護安全利益的戰(zhàn)略選擇。
我國的遙感技術雖然起步并非最早,但是近年來發(fā)展勢頭迅猛,在某些方面已經與歐美水平相差無幾。
2020年12月6日,我國成功發(fā)射的“高分十四號”衛(wèi)星的分辨率為“分米級別”,達到世界先進水平,即衛(wèi)星上的“照相機”拍攝的“照片”上一個最小的像素色塊能覆蓋的物體長達1分米左右。為了識別特定人物目標,還需要快速、高效地從海量的遙感圖像信息中精確地定位到某一張?zhí)囟ǖ娜四槇D像上,遙感技術能幫助其達到“大海撈針”的效果。
隨著小衛(wèi)星技術突破性發(fā)展,軍事、公益和商用遙感衛(wèi)星融合運用已成一個重要發(fā)展方向。堅持軍事、公益、商業(yè)遙感衛(wèi)星的協(xié)同化發(fā)展,注重各類渠道數據的優(yōu)勢互補和綜合應用,是遙感科學技術發(fā)展的重要趨勢,也成為數字地球建設的基本要求。
2014年開始,我國密集出臺政策支持商業(yè)航天產業(yè)發(fā)展,小衛(wèi)星等商業(yè)航天產品逐漸成為市場的熱點。在衛(wèi)星互聯(lián)網被納入我國通信網絡基礎設施“新基建”情況下,商業(yè)衛(wèi)星制造、發(fā)射、運維以及“衛(wèi)星+”等產業(yè),將迎來融合發(fā)展機遇。
2020年中國航天大會提供的相關數據顯示,2013年以來,我國運載火箭發(fā)射收入復合增長率達到24%。截至2019年末,我國總計在軌運行衛(wèi)星約350顆,2019年發(fā)射約80顆,其中微小衛(wèi)星發(fā)射占比高達67.5%。國內商業(yè)航天參與企業(yè)已經超過百家,主要集中在發(fā)射服務和衛(wèi)星系統(tǒng)兩大領域。隨著商業(yè)小衛(wèi)星制造、發(fā)射需求興旺,商業(yè)航天參與企業(yè)的產業(yè)發(fā)展方向也將從“單純的衛(wèi)星運營”向“運維+服務+跨界”過渡。
雖然商業(yè)遙感衛(wèi)星產業(yè)迎來發(fā)展窗口期,但截至目前遙感大數據應用的行業(yè)壁壘難以根除,商用數據資源匱乏問題仍很突出,一些商用遙感服務公司仍依賴國外遙感衛(wèi)星數據。
從世界范圍看,遙感大數據應用需求主要來源于軍事用途、公益用途和商業(yè)用途三個方面,其中政府應用占比高是一個普遍現象。
目前國外民用遙感衛(wèi)星系統(tǒng)主要有:美國的“陸地衛(wèi)星”系統(tǒng)、法國的“斯波特”系統(tǒng)、歐空局的“歐洲遙感衛(wèi)星”、加拿大“雷達衛(wèi)星”和俄羅斯的“資源-DK”衛(wèi)星等。當然,國外的遙感衛(wèi)星產業(yè)還是較為完善的,且從事該方面的企業(yè)也發(fā)展相對成熟,單以分辨率來說:1971年發(fā)射的美國KH-9號偵察衛(wèi)星就達到了2英尺(0.6米)分辨率,后繼的KH-11和KH-12更有0.15米甚至低于0.1米的分辨率。美國是商業(yè)高分辨率遙感衛(wèi)星發(fā)展較早的國家,因此,高分辨率商業(yè)衛(wèi)星系統(tǒng)也是美國民用遙感的重要組成部分。
業(yè)內專家表示,盡管遙感衛(wèi)星具備一定的商業(yè)運營價值,但經營收費普遍不足以覆蓋投資成本,仍需要政府補貼部分資金或資源實現盈虧平衡,可以定位為準經營性項目。系統(tǒng)整合所有星地資源,加強遙感衛(wèi)星發(fā)射運行的頂層規(guī)劃和標準化管理,打破各系統(tǒng)自身建設的技術“壁壘”,解決遙感衛(wèi)星重復建設、資源利用率低等問題,對多部門、多源頭、跨行業(yè)的遙感數據進行格式標準規(guī)范,逐漸成為行業(yè)共識。
來源:新華社、北京日報、人民政協(xié)報、學習時報、中國測繪雜志、儀表網