童慶禧 中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所研究員，北京大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師。中國(guó)科學(xué)院院士，國(guó)際歐亞科學(xué)院院士。目前還擔(dān)任中國(guó)國(guó)家遙感中心專(zhuān)家委員會(huì)主任。

2008奧運(yùn)會(huì)成功召開(kāi)后，北京秉承奧運(yùn)理念，提出建設(shè)“人文北京、科技北京，綠色北京”的總要求。其中，科技北京就是要深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，按照建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的戰(zhàn)略要求，大力提高自主創(chuàng)新能力和推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，把科技滲透到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化各個(gè)領(lǐng)域，全面提升首都生產(chǎn)、生活，城市運(yùn)行管理等各方面的科技含量，率先將北京建設(shè)成為創(chuàng)新型城市。

空間信息產(chǎn)業(yè)是北京市重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)領(lǐng)域。本文著重講述北京市科委主持完成的國(guó)家“十五”科技攻關(guān)和“863”計(jì)劃聯(lián)合支持的重大科技成果“北京一號(hào)”小衛(wèi)星，及以“北京一號(hào)”，小衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)信息為主的空間信息對(duì)北京市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支持作用。

“北京一號(hào)”、衛(wèi)星以其166公斤的重量裝載了兩臺(tái)遙感儀器，從2005年10月發(fā)射升空開(kāi)始，一直不間斷地對(duì)北京市和全國(guó)進(jìn)行著觀測(cè)和監(jiān)測(cè)。這是我國(guó)第一顆以我國(guó)首都命名的高性能對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，也是第一個(gè)以北京市屬企業(yè)自主運(yùn)行、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)。4年多以來(lái)，以這顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，已對(duì)北京市土地、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地表水資源，城市發(fā)展和違規(guī)用地，城市環(huán)境以及災(zāi)害等進(jìn)行著周期性的監(jiān)測(cè)和分析，衛(wèi)星遙感結(jié)果已成功進(jìn)入了市相關(guān)委、辦、局的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，成為推進(jìn)北京市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一支高新技術(shù)生力軍。

這顆衛(wèi)星也在我國(guó)許多重要領(lǐng)域的應(yīng)用中發(fā)揮了巨大作用，它參與了對(duì)四川汶川特大地震的監(jiān)測(cè)，而且是北京市科技奧運(yùn)計(jì)劃的成員之一，在監(jiān)測(cè)奧運(yùn)建設(shè)進(jìn)程，特別是在奧運(yùn)臨近時(shí)監(jiān)測(cè)青島海域滸苔，保障奧帆賽順利進(jìn)行發(fā)揮了作用，衛(wèi)星為我國(guó)第二次土地資源大調(diào)查提供了豐富的信息?；凇氨本┮惶?hào)”的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，開(kāi)展了對(duì)我國(guó)西部沙漠化的監(jiān)測(cè)。“北京一號(hào)”小衛(wèi)星既具有一定的高分辨率數(shù)據(jù)特點(diǎn)，同時(shí)它那600公里寬度的對(duì)地面掃描是許多國(guó)外大衛(wèi)星都力所不能及的，它可以一年兩次獲得全國(guó)完全無(wú)云的照片，對(duì)北京市而言甚至可形成每一季度的無(wú)云覆蓋，對(duì)研究監(jiān)測(cè)北京市的資源環(huán)境十分有利。

圍繞“北京一號(hào)”小衛(wèi)星，在北京市已初步形成了一個(gè)包括衛(wèi)星的自主測(cè)控、衛(wèi)星空間信息接收、處理、衛(wèi)星數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品生產(chǎn)，以及在農(nóng)、林、水、城市、環(huán)境、災(zāi)害等重要資源環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用的空間信息生產(chǎn)服務(wù)的新型產(chǎn)業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)鏈，在北京市和國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。與此同時(shí)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)也已成功服務(wù)于以歐盟為主的34個(gè)國(guó)家，對(duì)改變我國(guó)以往對(duì)國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)的依賴(lài)局面產(chǎn)生了積極的作用。

北京：全國(guó)第一個(gè)擁有對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星拍攝優(yōu)先權(quán)的地方政府

“北京一號(hào)”小衛(wèi)星，是北京市科委主持完成的國(guó)家“十五”科技攻關(guān)和“863”計(jì)劃聯(lián)合支持的重大科技成果，采用國(guó)際合作，自主研制和集成創(chuàng)新相結(jié)合的方式研制。2005年10月，“北京一號(hào)”小衛(wèi)星發(fā)射成功，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，機(jī)制創(chuàng)新，在北京市建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)“天地一體化”的衛(wèi)星運(yùn)行服務(wù)體系，探索出我國(guó)遙感信息服務(wù)的新模式，使北京市成為全國(guó)首個(gè)擁有對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星拍攝優(yōu)先權(quán)的地方政府，極大地提升了首都的自主創(chuàng)新能力和科技服務(wù)水平。

“北京一號(hào)”小衛(wèi)星的研制和運(yùn)行，充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新，集成創(chuàng)新和機(jī)制體制創(chuàng)新。

設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新在國(guó)際上首次提出并在小衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)了高分辨率與中分辨率寬覆蓋遙感成像的結(jié)合；首次將計(jì)算機(jī)硬盤(pán)應(yīng)用于衛(wèi)星上，實(shí)現(xiàn)了在軌衛(wèi)星的低功耗大容量存儲(chǔ)；以低成本、短周期、高性能，長(zhǎng)壽命的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念?！翱臁⒑?、省”地成功合作研制并發(fā)射了一顆高性?xún)r(jià)比的對(duì)地觀測(cè)小衛(wèi)星，躋身國(guó)際高性?xún)r(jià)比的對(duì)地觀測(cè)小衛(wèi)星前列。

技術(shù)創(chuàng)新在國(guó)內(nèi)首次研制開(kāi)發(fā)了星地緊密耦合、高效匹配的低成本遙感小衛(wèi)星地面運(yùn)行系統(tǒng)；在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)對(duì)在軌遙感衛(wèi)星的性能提升，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了基于衛(wèi)星云圖的遙感數(shù)據(jù)選擇性下載，將衛(wèi)星有效數(shù)據(jù)獲取率提高2倍以上，首次通過(guò)在軌衛(wèi)星存儲(chǔ)硬盤(pán)指令集重組，實(shí)現(xiàn)星上存儲(chǔ)能力擴(kuò)展30倍；首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了一站式單天線的自主測(cè)控及接收管理一體化，創(chuàng)新了多種衛(wèi)星運(yùn)行觀測(cè)模式，極大提高了衛(wèi)星全球數(shù)據(jù)獲取能力。

集成創(chuàng)新 在國(guó)內(nèi)首次建設(shè)了集衛(wèi)星觀測(cè)任務(wù)規(guī)劃、衛(wèi)星測(cè)控、數(shù)據(jù)接收、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品分發(fā)、應(yīng)用服務(wù)一體化的遙感衛(wèi)星運(yùn)行系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)任務(wù)實(shí)時(shí)上載和執(zhí)行。

機(jī)制體制創(chuàng)新 創(chuàng)立了我國(guó)首家市場(chǎng)化的集遙感小衛(wèi)星系統(tǒng)集成、運(yùn)行管理、技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用服務(wù)為一體的公司，形成了集約化，低成本、高效率的遙感小衛(wèi)星運(yùn)行服務(wù)系統(tǒng)，首創(chuàng)了我國(guó)遙感衛(wèi)星“自主運(yùn)行、自負(fù)盈虧”的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式，探索了政府支持，企業(yè)運(yùn)行、商業(yè)服務(wù)的民用航天遙感衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新機(jī)制，是國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略的成功實(shí)踐。

“北京一號(hào)”小衛(wèi)星：北京市政府公共事務(wù)管理模式的好幫手

“北京一號(hào)”小衛(wèi)星發(fā)射后，在北京市政府11個(gè)委辦局得到深入應(yīng)用，將遙感信息技術(shù)嵌入?yún)^(qū)域政府業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中，在國(guó)土資源管理，農(nóng)業(yè)資源調(diào)查統(tǒng)計(jì)、城市精細(xì)管理，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等方面創(chuàng)建了集準(zhǔn)確性，時(shí)效性、便捷性于一體的政府業(yè)務(wù)管理新模式，使遙感信息成為支撐北京市政府業(yè)務(wù)管理必不可少的技術(shù)手段，在創(chuàng)新政府公共事務(wù)管理模式方面取得了全國(guó)領(lǐng)先成果。

國(guó)土資源管理應(yīng)用

在北京市國(guó)土局土地資源管理中，利用“北京一號(hào)”小衛(wèi)星影像，結(jié)合地面調(diào)查，在土地利用變更調(diào)查、土地批后監(jiān)管、輔助土地規(guī)劃三個(gè)業(yè)務(wù)方向建立了長(zhǎng)效服務(wù)機(jī)制：在土地利用變更調(diào)查方面，按照“月清季累”的工作模式，輔助地籍管理部門(mén)及時(shí)掌握全市土地利用現(xiàn)狀和新增建設(shè)用地情況，為市國(guó)土局開(kāi)展土地執(zhí)法檢查以及按時(shí)完成國(guó)土資源部下發(fā)的新增建設(shè)用地季報(bào)工作提供獨(dú)家數(shù)據(jù)保障；在土地批后監(jiān)管方面，已實(shí)現(xiàn)“征供管一體化”為主線的工作模式，在輔助土地規(guī)劃方面，為現(xiàn)行土地利用總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)價(jià)、專(zhuān)項(xiàng)調(diào)研，數(shù)據(jù)調(diào)整與分析以及新版規(guī)劃的編制工作提供了大量的技術(shù)支持。

農(nóng)業(yè)資源調(diào)查統(tǒng)計(jì)應(yīng)用

在北京市統(tǒng)計(jì)局進(jìn)行的農(nóng)業(yè)資源調(diào)查統(tǒng)計(jì)中，利用“北京一號(hào)”小衛(wèi)星影像，創(chuàng)建了“遙感調(diào)查為主，地面調(diào)查為輔”的新型統(tǒng)計(jì)工作模式，有效解決了傳統(tǒng)人工統(tǒng)計(jì)方法“層層匯總、逐級(jí)上報(bào)”?？赡墚a(chǎn)生的瞞報(bào)，虛報(bào)、漏報(bào)等問(wèn)題。建立并完善了全市冬小麥。玉米設(shè)施等精確到地塊的統(tǒng)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了從“報(bào)什么是什么”向“是什么報(bào)什么”的巨大轉(zhuǎn)變，使統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)獲得跨越式發(fā)展。

城市精細(xì)管理應(yīng)用

在城市精細(xì)化管理業(yè)務(wù)應(yīng)用中，結(jié)合北京市2008環(huán)境建設(shè)指揮部和市建委、規(guī)委、市政管委、文物局等相關(guān)業(yè)務(wù)需求，開(kāi)展‘城市執(zhí)法管理’應(yīng)用研究，利用“北京一號(hào)”小衛(wèi)星靈活快速的監(jiān)測(cè)能力，將原來(lái)完全被動(dòng)依靠群眾舉報(bào)，執(zhí)法人員現(xiàn)場(chǎng)核查的傳統(tǒng)監(jiān)管模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)利用衛(wèi)星定期觀測(cè)，依據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)核查執(zhí)法的工作模式。該研究成果和模式，已成功應(yīng)用到部分政府業(yè)務(wù)中，有效地加強(qiáng)了政府相關(guān)部門(mén)對(duì)“城中村”、“航空走廊”、鐵路沿線、“非法磚窯”，“非正規(guī)垃圾場(chǎng)”、“不可移動(dòng)文物控制帶”的環(huán)境整治。監(jiān)測(cè)和執(zhí)法，有效提高了城市精細(xì)管理和專(zhuān)項(xiàng)整治的及時(shí)性，針對(duì)性和有效性。

環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)應(yīng)用

在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方面，開(kāi)展了“全市地表河湖水系及濕地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)”、“生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)”、“森林資源統(tǒng)計(jì)調(diào)查”，“生態(tài)建設(shè)工程”等18項(xiàng)專(zhuān)項(xiàng)研究，充分顯示出北京一號(hào)小衛(wèi)星自主運(yùn)行的衛(wèi)星數(shù)據(jù)高效率，低成本的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，結(jié)合北京市“十一五”生態(tài)規(guī)劃和2008奧運(yùn)生態(tài)環(huán)境保障目標(biāo)，編制了切合北京生態(tài)實(shí)際和發(fā)展目標(biāo)的《(基于北京號(hào)小衛(wèi)星數(shù)據(jù)的)北京市生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》，從而為北京市環(huán)保局，北京市水務(wù)局、北京市園林綠化局和北京市發(fā)改委真實(shí)掌握和評(píng)價(jià)北京市生態(tài)環(huán)境狀況提供了科學(xué)依據(jù)。

展望：空間信息技術(shù)需求廣闊

北京市作為我國(guó)的首都，在政策、市場(chǎng)、人才，資金和國(guó)際交流等各方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，空間信息產(chǎn)業(yè)也因此得以蓬勃發(fā)展并初具規(guī)模。目前北京約有900余家涉足空間信息產(chǎn)業(yè)的企業(yè)，占全國(guó)總數(shù)的30％，已經(jīng)成為我國(guó)最有影響力的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)和領(lǐng)軍城市。北京市空間遙感數(shù)據(jù)服務(wù)市場(chǎng)正處于快速增長(zhǎng)階段。隨著北京經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市規(guī)模的日益擴(kuò)大，北京市空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛力非常巨大，空間遙感信息資源存在著廣闊的需求空間，未來(lái)發(fā)展應(yīng)有效提高空間遙感數(shù)據(jù)空間分辨率，時(shí)間分辨率，光譜分辨率等，面對(duì)政府業(yè)務(wù)部門(mén)日益增長(zhǎng)的需求，滿(mǎn)足北京市在森林火險(xiǎn)預(yù)警、水資源安全、耕地保護(hù)和種植結(jié)構(gòu)，土地沙漠化監(jiān)測(cè)等難點(diǎn)熱點(diǎn)應(yīng)用，同時(shí)不斷拓展空間信息應(yīng)用的廣度和深度，提高本市自主創(chuàng)新能力，推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化運(yùn)用，提升北京市空間信息業(yè)的服務(wù)能力，大力發(fā)展空間信息產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)空間信息服務(wù)成為北京市現(xiàn)代服務(wù)業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，為“科技北京”建設(shè)做出貢獻(xiàn)。