面向瀾湄流域國家的遙感應用服務平臺建設

文 | 趙玉婷 簡鳳姣 王蕾 石磊 梁亞均 韓旭

航天恒星科技有限公司

一、引言

從1991 年中國與東盟開啟對話進程開始，雙方關系日趨緊密，政治互信不斷加強，經濟合作成效顯著，在政治、經貿、安全、信息、交通、旅游、環保、農業、文化、教育、衛生科技、知識產權等領域合作持續拓展。中國的政治、外交影響力不斷加強，已建立起國家領導人、部長和實施層面等系列對話合作機制，中國—東盟合作已成為中國周邊外交的一大亮點。2013 年起，中國—東盟戰略合作伙伴關系十周年，我國政府通過牽頭開展各類項目建設，增加與東盟各國在科技領域的互動與合作，進一步推動中國與東盟各國的深入務實合作，促進中國—東盟更加深入融合，持續扶持對東盟各國各領域的技術能力，提升了中國在東盟地區的國家影響力，且有利于中國與東盟各國的和平共處與繁榮發展。

瀾滄江—湄公河區域（以下簡稱瀾湄流域）是指以瀾滄江—湄公河為紐帶，由柬埔寨、老撾、緬甸、泰國、越南等五個國家和中國云南省共同組成的地域范圍，總面積233.19 萬平方千米，總人口約2.46 億。瀾湄流域肩挑兩洋，地處“一帶一路”的交匯之地，位置極具戰略意義，是中國與東南亞貿易黃金走廊，并有潛力成為東南亞、南亞和東亞間重要的大陸橋；該區域有比較完善的區域合作機制，總體上沒有重大的政治、安全威脅，是“一帶一路”倡議示范點。瀾湄流域發展快速，但糧食安全、河流和海洋環境問題日益凸顯，由于重大工程建設、資源開采、污水排放、旅游資源開發過度等帶來了嚴峻的環境和氣候問題，造成糧食產量不穩定、流域內生態環境日趨惡化、生物多樣性遭到破壞、森林資源退化、重點城市污染嚴重等一系列問題。

由于歷史等各方面的原因，除中國以外的瀾湄流域各國雖然自然資源十分豐富，但整體社會經濟、科學技術處于滯后狀態，因此開展中國與瀾湄流域其余國家的空間應用技術的信息化系統合作建設非常必要。航天恒星科技有限公司向瀾湄流域提供遙感應用服務平臺（以下簡稱平臺），可實現農業遙感監測、水資源遙感監測、林業遙感監測服務應用以支撐其區域可持續發展。通過該平臺的建設，可助力瀾湄流域生態保護和資源綜合利用，推廣我國衛星遙感技術應用，促進瀾湄流域各國在空間技術應用領域的深入合作與持久發展，增強中國與瀾湄流域各國之間的合作與互信。

二、遙感應用服務平臺建設目標及架構

1. 平臺建設目標

遙感應用服務平臺的建設，為瀾湄流域國家提供包括遙感數據存儲、高級處理、專題產品生產、產品分發等服務，提升其空間技術應用能力。

1）提供標準化產品和典型應用專題產品生產能力，可覆蓋農業、林業、水資源、海岸帶、海上溢油、流域干旱及洪澇七大領域。為監測農業生產、自然災害、生態和環境污染的現狀、發展與演變過程，為糧食安全、環境生態保護、防災減災提供科學的決策依據。

2）提供各國衛星遙感數據產品查詢和服務交易的平臺，可支持多源遙感衛星數據產品和服務資源信息的發布、檢索、瀏覽、獲取等服務。平臺既能獨立使用以滿足各方用戶衛星遙感應用需求，又可通過互聯互通實現國家間的遙感信息共享交換。各國用戶通過遙感信息和產品共享機制可迅速、準確地獲取本地衛星遙感數據，開展農業遙感監測、水生態遙感監測、防災減災遙感監測評估。

2. 平臺總體架構

遙感應用服務平臺依據應用類別分為存儲層、服務器層、網絡層、平臺層、服務層、應用層六層，如圖1 所示。

圖1 平臺總體架構圖

三、遙感應用服務平臺建設內容

遙感應用服務平臺可分為產品生產系統、數據管理系統、運管及網絡安全系統和共享協調系統，其中產品生產系統、數據管理系統、運管及網絡安全系統可分別部署到各個國家，共享協調系統部署在中國運營。

1.產品生產系統

產品生產系統根據產品生產訂單完成標準產品、典型應用產品的生產。

1）標準產品：采用國內外多光譜影像數據進行系統幾何校正、幾何精校正、正射校正的標準產品生產，并在生產完成后對產品進行質量評估，并推送至數據管理系統進行數據歸檔存儲。

2）典型應用產品：對標準產品進行處理、分析和高級加工處理后，對農業遙感監測、水資源遙感監測與評價、林業遙感監測、海上溢油監測、海岸帶監測、流域洪澇災害監測、流域旱情監測等領域，提供典型應用產品生產和專題圖制作。

3）業務化應用：指對行業專題產品進行信息的深度挖掘，支持基于行業數據庫專題產品的檢索、統計分析、圖表分析、時序動態分析、對比分析以及報告的查看、編輯、入庫等功能，為行業業務人員提供直觀的定量數據分析結果。

2.數據管理系統

數據管理系統是遙感應用服務平臺內網的數據中心。該系統負責完成中國及國際多源衛星數 據（ 包 括CBERS-4、FY-3B 、GF-1、GF-2、TERRA/AQUA、Landsat-8、NOAA-18、SPOT-6、Radarsat-2、THEOS 衛星）及其產品的存儲和管理，為產品生產系統、共享協調系統提供數據支撐。同時提供多種形式的數據檢索、數據歸檔、數據共享、統計分析功能。

3.共享協調系統

共享協調系統為遙感應用服務平臺的遙感數據產品服務中心，為瀾湄流域遙感產品提供商與數據產品需求方建立在線服務途徑，為服務商提供多源遙感衛星數據或產品的發布、管理維護、推送展示等功能。為數據產品需求方提供所需數據產品的檢索、瀏覽、訂購、下載等服務。同時提供用戶信息管理、用戶訂單管理、產品數據統計分析、日志管理等網站信息管理功能。

4.運管與網絡安全系統

運營與網絡安全系統為整個遙感應用服務平臺提供可靠的平臺支撐和網絡安全保障。滿足各個系統業務在網絡上的互連互通，以及瀾湄流域國家的互聯互通與安全，并提供訂單處理流程監控、統一故障報警上報管理、用戶訪問控制、系統參數配置功能，輔助整個平臺的運行管理。

四、遙感應用服務平臺建設成果

1.提升應用能力

平臺建設幫助各國用戶單位形成包括數據存儲、高級處理、專題產品生產在內的遙感應用產品生產和數據分發能力。

1）具備標準影像產品生產能力：提供系統幾何校正產品、幾何精校正產品、正射校正產品生產能力。

2）具備專題產品生產能力：①提供對主要農業區域大宗糧食作物的生長狀況、種植結構、種植面積、單位面積產量、總產量專題產品，為糧食作物的產量預期分析提供參考依據。②提供多源遙感森林分類、森林變化監測、濕地信息監測、火情監測專題產品。為森林資源有效利用與綜合治理提供決策依據。③提供陸表水體面積遙感監測、降水時空分布遙感監測、湖泊與河口水質程度遙感監測專題產品，為流域內水質污染管理提供決策支持信息。④提供島嶼掩膜處理、溢油監測專題產品，并實現油膜特征管理、油膜歷史軌跡、油膜擴散預測和溢油災害評估業務應用能力。⑤提供海洋水體提取、填海區域監測、沿海土地利用監測、近海水體水色異常監測、赤潮監測以及紅樹林監測專題產品。提升對海岸帶資源信息和污染情況的掌控，有助于進行合理資源利用以及污染整治工作。⑥提供流域洪水面積監測、洪澇災害損毀評估、旱情監測變化分析、地表蒸散發估算、遙感干旱指數監測、土壤水分遙感監測專題產品。有效提升用戶在區域受災程度的評估與救助等領域的信息處理與分析能力。

3）為用戶提供統一的數據分發服務平臺，支持對多衛星、多級別、多類型的遙感數據和產品進行統一存儲、管理、調度、檢索和分發。

2.多源數據共享

通過建立瀾湄流域數據共享渠道，實現瀾湄流域用戶的信息共享。同時，持續為瀾湄流域各國提供包括高分系列衛星數據在內的中國遙感數據資源服務，提升中國衛星數據在東盟地區的影響力。

五、遙感應用服務平臺成效與展望

通過平臺的建設，提升用戶針對多級別、多行業、多星源的遙感產品生產能力。平臺可輔助用戶進行大范圍、多時相的區域資源管理與應用，生產的農業、林業、生態監測、災害等產品能夠為農業生產、林業資源開發與監管、溢油災害應急響應、生態環境污染監測、區域受災程度的評估與救助等領域提供有效決策支撐，實現各行業用戶掌握資源動態、監測生態環境的功能。平臺可在以下方面發揮重大作用：

（1）持續推動瀾湄流域空間技術應用與合作

遙感應用服務平臺通過處理遙感衛星數據，將空間技術落實于農業、林業、水資源、災害監測等領域，形成專題應用產品，并支持擴展更多領域的應用，支持瀾湄流域各國之間數據、應用產品的交流與協作。

（2）對接國內外優勢資源，提升整體效能

平臺可作為數據產品溝通橋梁，支持與國產高分衛星、泰國THEOS 系列衛星等國內外遙感衛星數據提供商協調數據資源，提供數據共享服務，實現遙感數據資源的最大化利用。

（3）牽引中國航天技術產業加快進入東盟區域

平臺建設可促進我國衛星數據及應用體系在該區域的推廣和應用，能夠促進我國航天技術在東盟地區的發展，帶動我國空間信息產業化發展。

另外，本文所設計的遙感應用服務平臺將為瀾湄流域遙感資源優勢單位搭建起一個連接供需多方遙感數據分發與共享的平臺，一方面提升中國衛星數據在東盟區域的影響力，另一方面能夠有效促進瀾湄流域國家衛星數據遙感應用的交流與合作。采用“以地帶星”的模式，為我國與瀾湄流域各國在空間信息技術應用領域的深入合作與持久發展添磚加瓦。