2024-11-29
分享到
從上世紀 70 年代開始,中國遙感技術踏上了漫長的發(fā)展征程。1975 年,我國成功回收第一顆返回式遙感衛(wèi)星 “尖兵一號”,標志著中國成為世界上第三個掌握衛(wèi)星回收技術的國家。此后,我國在返回式衛(wèi)星領域不斷探索,共發(fā)射了 23 顆返回式衛(wèi)星,在資源調查、地圖測繪等方面取得了豐碩成果。
進入 21 世紀,中國的 “資源”“高分” 等系列衛(wèi)星相繼發(fā)射。“資源一號” 衛(wèi)星是中國和巴西合作的產物,為中巴兩國提供了中分辨率的遙感信息服務。隨著技術的不斷進步,“資源一號” 系列衛(wèi)星不斷升級,從搭載多種有效載荷到高分辨率相機的應用,在土地資源監(jiān)管、礦山開發(fā)監(jiān)測等方面發(fā)揮了重要作用?!案叻帧?系列衛(wèi)星更是我國遙感技術的杰出代表,自 2013 年高分一號衛(wèi)星發(fā)射以來,已成功發(fā)射多顆高分衛(wèi)星。低軌遙感衛(wèi)星分辨率由高分專項實施前最高 2.1 米提高到 0.65 米,設計壽命由 3 年大幅提高到 8 年。高分專項數據已在 20 個行業(yè)、31 個區(qū)域得到廣泛應用,國內進口衛(wèi)星遙感數據多數已被高分專項數據所替代,比率已近 80%。
中國遙感技術實現了從跟跑到并跑再到領跑的跨越,離不開眾多科學家的努力。他們不斷創(chuàng)新,勇攀科技高峰,為我國遙感技術的發(fā)展奠定了堅實基礎。如今,中國遙感技術在世界上占據重要地位,為國家的經濟建設、社會發(fā)展和國際合作做出了巨大貢獻。
中國遙感衛(wèi)星在分辨率上取得了重大突破,高分系列衛(wèi)星已達到亞米級分辨率,部分衛(wèi)星的分辨率甚至能與美國鎖眼系列間諜衛(wèi)星相媲美。榮獲國家最高科學技術獎的李德仁院士證實,我國高分十一號衛(wèi)星分辨率達到 0.1 米,多顆衛(wèi)星實現尋找海上移動目標,精度 10 米以內,數據 1 分鐘到地面,可實現在軌智能處于,實時跟蹤識別目標。這意味著我國遙感衛(wèi)星能夠在太空精確鎖定航母,大大增強了我國的海洋戰(zhàn)略防御能力。同時,我國的遙感衛(wèi)星還能夠檢測并隨時追蹤美 F - 22 隱形戰(zhàn)機的動向,為空防系統增添了堅實屏障。例如,我國的 “吉林一號” 衛(wèi)星雖定位為 “農用衛(wèi)星”,但卻多次拍攝到美國內利斯空軍基地、尼米茲級核動力航空母艦以及疑似 F - 22 隱身戰(zhàn)機的畫面,讓美國大喊 “這絕對不是民用衛(wèi)星”。
中國通過不斷優(yōu)化衛(wèi)星網絡布局和提升數據傳輸效率,成功建立起了一個全球性的遙感監(jiān)測網絡。截至 2022 年末,我國已經擁有 294 顆在軌工作的民用遙感衛(wèi)星,其中商業(yè)遙感衛(wèi)星數量達到 189 顆,占比超過 60%。這個龐大的衛(wèi)星網絡不僅能夠為國防安全提供全方位的情報支持,在軍事應用方面,高精度的遙感衛(wèi)星可以為軍事情報收集提供重要支持,幫助決策者更好地了解戰(zhàn)場態(tài)勢,做出正確決策,還可以用于目標識別和跟蹤,為精確打擊提供準確的目標信息,以及用于戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)測,為部隊行動提供重要的地理信息支持。同時,該網絡也為氣象預報、資源勘探、災害監(jiān)測等民用領域提供了強有力的技術支撐。比如在農業(yè)方面,遙感衛(wèi)星可以用于作物產量估算、病蟲害監(jiān)測等;在城市規(guī)劃方面,遙感衛(wèi)星可以為我們提供高精度的地圖數據,輔助城市規(guī)劃決策;在環(huán)境保護方面,遙感衛(wèi)星可以用于森林資源調查、水質監(jiān)測、大氣污染監(jiān)測等;在防災減災方面,遙感衛(wèi)星可以用于地震、洪水、火災等自然災害的監(jiān)測和評估;在交通領域,遙感衛(wèi)星為導航系統提供了重要的地理信息支持。
中國遙感技術從最初的技術引進到如今的自主研發(fā),實現了關鍵核心技術的突破,大大降低了我國在該領域的對外依賴。近年來,我國在多方面取得了重大創(chuàng)新突破。首先是多光譜和高光譜技術的應用,使得遙感衛(wèi)星能夠獲取更豐富、更精細的地物信息。其次是合成孔徑雷達技術的突破,使得我國的遙感衛(wèi)星具備了全天候、全天時對地觀測的能力。此外,在數據傳輸和處理方面,我國也取得了顯著進展。我國自主研發(fā)的第四代數傳產品,具備開放式海量數據在軌處理及高速傳輸的特點,數據處理能力較第三代數傳產品提高了 6 - 7 倍,數據傳輸能力提高了三倍,數傳能力和處理速度達到國內領先、國際先進水平。同時,我國科研人員還突破了高精度、自動化、高時效的數據處理和信息提取技術,實現了精細化處理、高精度定標、樣本仿真生成、要素智能提取等。通過機器學習方法取代傳統人工規(guī)則和干預,大大降低了定量遙感的門檻。例如,中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院發(fā)布的 “空天?靈眸” 大模型,是首個通用的多模態(tài)多任務模型,在 8 個國際標準數據集上達到了同類領先水平,有效填補了跨模態(tài)生成式預訓練模型在遙感專業(yè)領域的空白。未來,該模型將推廣至國土資源、住建交通、水利環(huán)保等行業(yè),為天空地一體化應用提供解決方案。
中國遙感衛(wèi)星在軍事領域發(fā)揮著至關重要的作用,為國防現代化建設提供了強有力的支撐。
在軍事情報收集方面,遙感衛(wèi)星憑借其高精度的探測能力和全球監(jiān)測網絡,能夠實時獲取大范圍的戰(zhàn)場信息。無論是敵方部隊的部署情況,還是重要軍事設施的位置,都能被清晰地監(jiān)測到。例如,高分系列衛(wèi)星可以在太空直接鎖定航母,為解放軍的反航母導彈提供關鍵的早期預警和位置信息,有效提升了我國在周邊海域的感知能力,引導我軍導彈進入突防打擊階段。
在目標識別跟蹤方面,我國的遙感衛(wèi)星能夠檢測并隨時追蹤美 F - 22 隱形戰(zhàn)機等具備隱身能力的作戰(zhàn)飛機。通過裝備高精度的紅外探測設備,結合合成孔徑雷達技術,在鎖定戰(zhàn)機熱源所在的空域后,對其精確位置進行跟蹤,配合地面雷達同步諸元,實現對隱身戰(zhàn)機的跟蹤鎖定,為我國的國防安全提供了重要保障。
在戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)測方面,遙感衛(wèi)星可以為部隊行動提供重要的地理信息支持。在現代戰(zhàn)爭中,地面上的兵力部署和調動根本不可能隱藏,遙感衛(wèi)星能夠及時發(fā)現敵軍的動向,為我軍制定作戰(zhàn)策略提供依據。同時,還能監(jiān)測戰(zhàn)場的地形地貌、氣象條件等因素,為部隊的行動提供安全保障。
在農業(yè)方面,遙感衛(wèi)星可以用于作物產量估算、病蟲害監(jiān)測等。通過獲取農作物的種植面積、長勢情況等信息,結合農學模型和氣象模型,可以準確估算作物產量,為農業(yè)生產計劃提供科學依據。同時,還能及時發(fā)現病蟲害的發(fā)生,采取有效的防治措施,減少農業(yè)損失。例如,利用多源衛(wèi)星遙感影像,我國已經連續(xù) 8 年在山東、江西、廣東、遼寧、河北、青海等地開展農業(yè)統計工作,為國家糧食宏觀調控和決策提供了重要支持。
在城市規(guī)劃方面,遙感衛(wèi)星可以為我們提供高精度的地圖數據,輔助城市規(guī)劃決策。通過對城市地形地貌、土地利用情況等信息的監(jiān)測,可以合理規(guī)劃城市布局,優(yōu)化城市功能分區(qū),提高城市的宜居性。同時,還能監(jiān)測城市建設的進度和質量,為城市管理提供有力支持。
在環(huán)境保護方面,遙感衛(wèi)星可以用于森林資源調查、水質監(jiān)測、大氣污染監(jiān)測等。通過對森林覆蓋面積、森林生長狀況等信息的監(jiān)測,可以及時發(fā)現森林火災、非法砍伐等問題,保護森林資源。同時,還能監(jiān)測水體的污染情況、大氣的質量狀況等,為環(huán)境保護提供科學依據。
在防災減災方面,遙感衛(wèi)星可以用于地震、洪水、火災等自然災害的監(jiān)測和評估。在自然災害發(fā)生前,遙感衛(wèi)星可以提前監(jiān)測到異常情況,為災害預警提供依據。在災害發(fā)生后,能夠及時獲取受災地區(qū)的信息,評估災害損失,為搶險救災工作提供支持。例如,今年 7 月底,河北涿州遭遇暴雨,部分道路被毀,保險人員無法及時到達現場。國內某大型保險公司利用遙感數據,基于多源衛(wèi)星對承保區(qū)域災后水淹面積的測算,僅在一周內就完成了農作物的損失測定,為受災農民快速辦理了理賠。
在交通領域,遙感衛(wèi)星為導航系統提供了重要的地理信息支持。通過對道路、橋梁等交通設施的監(jiān)測,可以及時發(fā)現交通擁堵、道路損壞等問題,為交通管理部門提供決策依據。同時,還能為車輛導航提供準確的地圖信息,提高出行效率。
總之,中國遙感衛(wèi)星在軍事和民用領域都有著廣泛的應用和重要的影響力,為國家的經濟建設、社會發(fā)展和國防安全做出了巨大貢獻。
隨著科技的不斷進步,中國遙感技術在未來將呈現出多方面的發(fā)展趨勢。首先,遙感數據源將更加多樣化。衛(wèi)星、無人機、航空遙感等多種平臺的協同發(fā)展,將為我們提供更加豐富、全面的地球觀測數據。例如,在 2023 湖南 (國際) 通用航空產業(yè)博覽會通航遙感與產業(yè)發(fā)展論壇上,邵陽率先將無人機和衛(wèi)星遙感應用到不動產登記與管理中,為土地招拍掛等主責主業(yè)提供支撐。長沙 “4?29” 自建房倒塌事故后,邵陽利用衛(wèi)星遙感、無人機遙感對全市建筑物進行診斷并提出建議方案。
其次,遙感技術將更加智能化。人工智能、機器學習等技術與遙感的融合將使數據處理和分析更加高效、精準。中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院發(fā)布的 “空天?靈眸” 大模型,在 8 個國際標準數據集上達到同類領先水平,有效填補了跨模態(tài)生成式預訓練模型在遙感專業(yè)領域的空白,未來將推廣至多個行業(yè),為天空地一體化應用提供解決方案。
再者,高光譜遙感技術將持續(xù)發(fā)展。中國高光譜事業(yè)迅速發(fā)展,開啟了環(huán)境監(jiān)測數字化、可視化、智能化建設的新篇章。如第四屆水質高光譜遙感新技術交流研討會聚焦 “遙感技術引領行業(yè)新質生產力”,推動中國環(huán)保 + 遙感技術發(fā)展邁上新臺階。
中國遙感技術在國際合作方面也有著廣闊的前景。一方面,中國積極推動北斗導航、衛(wèi)星遙感、地理信息應用等領域的國際合作和出口,支持企業(yè)拓展國際業(yè)務。這不僅有助于中國地理信息產業(yè)的全球化,也為世界各國提供了更多的選擇和合作機會。例如,國家遙感數據與應用服務平臺國際版具備全球共享服務能力,可為 “一帶一路” 沿線國家和金磚國家提供遙感衛(wèi)星數據和產品服務。
另一方面,中國通過對外援助工作,如援助埃及建設埃及二號衛(wèi)星、援助納米比亞建設衛(wèi)星地面站等,彰顯了中國負責任大國的形象,為實現聯合國可持續(xù)發(fā)展目標做出積極貢獻。項目完成后,埃及將成為非洲第一個具有完備的衛(wèi)星總裝集成測試能力的國家,為埃及的農業(yè)生產等領域可持續(xù)發(fā)展提供航天高科技的有力支撐。
中國遙感技術的發(fā)展將推動人類社會向智能化、信息化邁進。在交通領域,遙感技術與新能源汽車的深度融合,提升汽車的智能化水平,提高道路使用效率和安全性,為實現全自動駕駛汽車的商業(yè)化鋪平道路。如在博鰲亞洲論壇 2024 年年會期間,中國科學院院士李德仁表示,遙感技術與新能源汽車的深度融合是未來交通發(fā)展的關鍵方向。
在城市建設方面,遙感技術賦能智慧城市發(fā)展。通過感知、傳知、認知、共知四大體系的城市智能體概念模型,利用遙感技術對城市各個方面進行全面感知,借助泛在網絡實現數據傳輸,通過城市大腦進行分析處理,形成各個領域的智慧體系,讓城市運轉更聰明、更智慧。
總之,隨著技術不斷進步和應用拓展,中國遙感技術將在全球地理信息科技領域扮演更重要角色,為人類社會的發(fā)展做出更大的貢獻。返回搜狐,查看更多