遙感技術在海域態勢感知中的應用

胡波　劉明

“海域態勢感知”（MDA）在美國被定義為“來自每個機構和每個國家的數據的全面融合，以提高對海事領域的了解”，被國際海事組織定義為“對可能影響安全、經濟或環境的與海事領域相關的任何事物的有效理解”。在一個小型船只可以變成對抗海軍驅逐艦的武器、海盜可以劫持船只索要贖金的世界里，“海域態勢感知”越來越重要。

遙感（remote sensing）是指非接觸的、遠距離的探測技術。一般指運用傳感器/遙感器對物體的電磁波輻射和反射特性的探測。通過獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息（如電場、磁場、電磁波、地震波等信息），并進行提取、判定、加工處理、分析與應用的一門科學和技術。航天遙感能從不同高度、大范圍、快速和多譜段地進行感測，利用可見光、多光譜、高光譜、SAR等多種傳感器獲取大量信息，非常適合在廣闊的海洋上監測定點目標的變化，并通過與其他傳感信息（如AIS、ADS-B）的結合，及時獲取移動目標影像，感知海上軍事行動的動態。

海洋浩瀚。在很長一段時間里，即使像航空母艦那么大的船也難被找到，更不用說實時追蹤這種“大海撈針”式的任務。直到近些年，這種能力還僅被裝備最好的軍隊掌握。間諜飛機、潛艇、軍用衛星或通信攔截都是價格不菲的方法和手段。但是今天，在海洋遙感領域正發生著一場“革命”。

20年前，第一顆商用高分辨率衛星 IKONOS 由美國發射。在那以后，衛星數據“爆炸”性增加，商業航天蓬勃發展。2018年起，全球發射遙感衛星總數平均每年超百顆，累計在軌遙感衛星超過800顆（中國有140多顆在軌），增長速度還在加快。立方體衛星和納米衛星星座的最新發展大大增加了可用圖像的數量，海洋遙感接近實時光學監控。

美國智庫戰略與國際問題研究中心（CSIS）下屬的“亞洲海事透明倡議”（AMTI）在全球范圍內較早利用衛星遙感技術持續監控南海諸島態勢變化，并基于此進行政策分析和相關炒作。AMTI對島礁的觀測基于高分辨率可見光遙感技術，數據源主要來自商用衛星公司Maxar，曾對中國永興島、渚碧礁和美濟礁等28個島礁進行觀測，不定期發布變化情況對比。

“南海戰略態勢感知計劃”（SCSPI）自2020年起基于多種光譜和遙感AI技術，利用國內外遙感衛星影像對南海島礁等靜態目標和軍艦等動態目標進行監測。

對于海上軍事行動部署，由于活動范圍大、目標對象移動性及隱蔽性強，難以通過單一遙感技術進行海上目標追蹤識別。但隨著衛星覆蓋增加，以及AIS、ADSB通信識別信號的引入，多源數據融合定位解決方案正在被更多開源情報分析師們使用。以信號和時間為基礎，計算艦只行駛方向和距離，分析人員已能繪出船舶航向圖，并與衛星路徑結合，通過人工智能技術快速識別艦只和編隊。

依托開源數據和智能計算，SCSPI已可對南海及其周邊活動的大型軍艦和公務船進行準確識別和掌握，為國內外關心南海局勢的官員、專家和大眾提供一定實證分析基礎。各國官方和民間力量都在盡自己最大的能力來構建海域態勢感知能力，越南、菲律賓等中國周邊國家也在搭建官方的海域態勢感知計劃。

遙感在海洋環境監測方面也發揮著越來越重要的作用。德國遙感數據中心 （DFD）正在開發和集成從星載合成孔徑雷達 （SAR） 圖像數據中獲取有關溢油、船舶或冰山探測信息的處理系統。歐盟委員會推動了一系列項目，試圖提供有關海域態勢感知領域未來所需的技術和見解。

隨著遙感技術的發展，遙感衛星數量每年以幾倍數量增加，無論是時間分辨率，還是空間分辨率，均會得到極大提升，為海域態勢感知提供更豐富可靠的手段，增加相關區域態勢的透明度，大幅提高國際社會的客觀認知，促進各方溝通與交流。