文/楊詩瑞

1999年10月，我國首顆傳輸型地球資源衛(wèi)星——資源一號成功發(fā)射，并在土地利用、農作物估產、城市規(guī)劃、環(huán)境保護及海岸帶監(jiān)視等方面開展實際應用，取得巨大效益，為我國現代化建設發(fā)揮重要作用。

20年來，資源系列衛(wèi)星技術不斷成熟和完善，衛(wèi)星應用水平迅速提高、廣泛深入到生產生活的各個領域，發(fā)揮出傳統方式無法達到或難以實現的作用。資源衛(wèi)星從研究試驗階段發(fā)展到業(yè)務運行，在經濟社會和國防建設中發(fā)揮了越來越重要的作用，已經成為國家創(chuàng)新管理、保護資源環(huán)境、提升減災能力、提供普遍信息服務以及培育新興產業(yè)不可或缺的手段。

土地資源調查“透視鏡”

我國地大物博，地形地貌復雜多樣，受自然條件的限制，許多資源沉睡在難以涉足的環(huán)境中，傳統人工資源調查方式效率低下，而且容易產生測量結果偏差。資源衛(wèi)星可以便捷準確地觀測礦藏資源、森林和漁業(yè)等分布情況，具有大范圍、快速、定期和綜合觀測等優(yōu)點。

資源系列衛(wèi)星在我國國土資源勘察方面發(fā)揮了重大作用。在森林資源監(jiān)測方面，喜馬拉雅山南麓具有豐富的森林資源，由于地處西藏林芝地區(qū)與印度交界，交通閉塞，難以開展人工調查。2001年至2002年，我國利用資源一號01星的數據首次對該地區(qū)的森林資源進行了全面調查。巴西作為衛(wèi)星研制方之一，利用衛(wèi)星數據開展亞馬遜熱帶雨林的監(jiān)測和森林砍伐控制，取得良好效果。

通過觀察各個地區(qū)物質的光譜特性，可以推斷地區(qū)的物質分布，獲取資源情況，資源衛(wèi)星在礦產資源調查中大顯身手。我國利用資源一號衛(wèi)星在西南天山地區(qū)預測了4處金、銅礦的找礦靶區(qū)，在吉根找礦區(qū)內找到了5條金、銅礦化體，在東勝地區(qū)進行了鈾礦調查示范應用，實際勘探成果顯著。

資源一號02C星發(fā)射后，我國利用衛(wèi)星數據對全國主要礦集區(qū)、重點礦山的礦產資源規(guī)劃執(zhí)行情況、礦產資源開發(fā)現狀、礦山開發(fā)地質環(huán)境開展調查與監(jiān)測，為礦政管理與礦山開發(fā)環(huán)境整治提供了有力支撐。02C星提高了礦山開發(fā)現狀遙感巡查力度，拓展了國土資源遙感調查范疇，助推土地資源“全天候”調查監(jiān)測體系發(fā)展。

今年9月資源一號02D衛(wèi)星升空，其攜帶的166譜段高光譜相機一次成像就可產生166張攜帶不同顏色信息的照片，能夠準確捕捉各類礦物質反射的光信息，通過反演計算推算出觀測地區(qū)礦產的含量和覆蓋范圍，合成后妥妥就是一張“藏寶圖”。

▲ 資源一號02D衛(wèi)星

▲ 資源調查

有了資源衛(wèi)星的“火眼金睛”，將充分滿足新時期我國自然資源監(jiān)測與調查、地礦勘探、地質環(huán)境監(jiān)測等需求，為可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。

環(huán)境與災害監(jiān)測的“千里眼”

我國自然災害頻發(fā)，幾乎每年都有重大自然災害發(fā)生，危及人們的生命財產和生產生活。資源、高分等系列衛(wèi)星，在災害以及環(huán)境監(jiān)測等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

資源衛(wèi)星上裝載有可見光、紅外等類型相機。光學相機分辨率較高，可測量耕地和森林覆蓋面積，進行地面植被情況分析，但易受天氣等影響；紅外相機收集紅外輻射信息，可用于土壤和植被水分測量、環(huán)境污染監(jiān)測等，能夠晝夜持續(xù)工作，它們相互配合，優(yōu)勢互補，能對環(huán)境和災害進行大范圍、全天候、全天時動態(tài)監(jiān)測，對災情進行快速評估，為減災救災提供科學依據。

2007年，太湖“水華”(藍藻)現象大面積爆發(fā)。我國用資源一號02星對污染情況持續(xù)開展跟蹤和遙感動態(tài)監(jiān)測，得到各時期“水華”污染范圍、程度方面的信息，并對受災面積進行統計分析，資源衛(wèi)星在太湖治理中發(fā)揮了極大作用。

▲ 資源衛(wèi)星為云南山火災害提供應急保障（黑色為受災區(qū)域）

“5.12”汶川地震中，我國利用資源一號衛(wèi)星對地震災區(qū)進行持續(xù)跟蹤觀測。從影像上清晰地掌握地震災區(qū)房屋及公路橋梁損毀、山體滑坡和居民安置的情況，解譯出大量災區(qū)災情信息，對救災工作起到重要作用。

2007年，我國簽署“空間與重大災害國際憲章”（英文簡稱CHARTER），成為該國際減災合作機制的正式成員。通過該機制，我國發(fā)生重大災害期間，可無償獲取其他成員國衛(wèi)星提供的數據，及時監(jiān)測和評估災害情況；我國也利用資源、高分和風云衛(wèi)星數據，為30多個國家提供衛(wèi)星應急數據服務，近年來先后為澳大利亞森林火災、巴基斯坦地震、冰島火山爆發(fā)、墨西哥灣海上溢油、印度洪水等外國災情監(jiān)測給予衛(wèi)星影像援助。

土地管理“明眼人”

農用地、商業(yè)用地、建設用地、旅游用地、居民住宅地，國土資源有著自己獨特的“戶口”。我國地域遼闊，由此帶來國土資源調查范圍不全面、調查統計不準確的問題。資源系列衛(wèi)星發(fā)射后，通過衛(wèi)星觀測方法進行宏觀把控具有直觀、高效、時效性強等優(yōu)點，成為我國國土資源管理最直接、最便捷的方式。

土地管理方面，我國多個省市區(qū)運用資源衛(wèi)星數據開展耕地后備資源調查、低丘緩坡開發(fā)狀況監(jiān)測、基本農田保護狀況遙感監(jiān)測等土地資源調查監(jiān)測工作，顯著提升了耕地保護、土地規(guī)劃、土地利用等各項土地管理業(yè)務水平。

資源系列衛(wèi)星在青藏鐵路選線過程中發(fā)揮了重要作用，衛(wèi)星提供的數據與其他資料結合，幫助設計人員優(yōu)化鐵路線路，避開斷裂帶和地質災害頻發(fā)區(qū)，節(jié)省修路資金上億元。此外，資源衛(wèi)星應用于西氣東輸、寧夏公路改造等重大工程項目，實現了可觀的社會和經濟效益。

近幾年，隨著城鎮(zhèn)化政策的推行，我國城鎮(zhèn)建設規(guī)模迅速擴大。資源衛(wèi)星數據應用于城市規(guī)劃監(jiān)測，可以準確評估城鎮(zhèn)化進度，提高城市規(guī)劃布局的科學性。我國利用資源衛(wèi)星先后對近百個重點城市和城市群建設情況開展觀測，追蹤主要城市建設規(guī)模的時空變化，為科學評估土地利用規(guī)劃執(zhí)行情況提供了重要基礎數據。

▲ 重大工程監(jiān)測-北京首都國際機場

▲ 資源衛(wèi)星農田監(jiān)測

此外，資源衛(wèi)星的數據還應用于全國土地變更調查與遙感監(jiān)測、全國土地整治重大工程遙感監(jiān)測等土地監(jiān)測項目，應用于南水北調渠首和沿線土地整治、環(huán)洞庭湖基本農田建設等重大工程的遙感監(jiān)測，為國土資源管理提供重要的信息支持。

農業(yè)監(jiān)測、農作物估產的“大管家”

隨著人口不斷增長，我國土地資源有限的問題日益突顯，發(fā)展大面積、規(guī)?；默F代農業(yè)成為必由之路。資源衛(wèi)星發(fā)射以后，衛(wèi)星數據最先投入應用的就是農業(yè)領域。2001年，我國構建了基于資源一號數據的新疆棉花遙感監(jiān)測技術體系，并逐漸應用在全國冬小麥、玉米和水稻等大宗糧食作物種植面積監(jiān)測業(yè)務中。

資源衛(wèi)星對農業(yè)最突出的作用是資源調查，在作物分布、種植面積、長勢監(jiān)測、旱情監(jiān)測、病蟲害監(jiān)測等方面，衛(wèi)星遙感數據均具有重要價值。利用衛(wèi)星持續(xù)開展農業(yè)監(jiān)測，有助于政府和企業(yè)科學決策和優(yōu)化資源配置。

我國已利用資源一號衛(wèi)星的數據開展江蘇農作物長勢監(jiān)測研究，為指導農田管理提供了科學的基礎資料；開展了東北和黃淮海地區(qū)大豆長勢遙感監(jiān)測，預測產量，作為制定作物種植計劃的基礎。

資源系列衛(wèi)星數據還可用于經濟作物新品種培育種植。2006年，研究人員將資源一號衛(wèi)星數據用于人工種植丹參光譜動態(tài)分析的研究工作，通過分析丹參葉片葉綠素含量與土壤條件、衛(wèi)星圖像反射率之間的關系，為丹參的種植研究開辟新的方法。

資源三號衛(wèi)星發(fā)射后，其高空間分辨率、高光譜和高時間分辨率的技術性能可以為農作物監(jiān)測、農業(yè)工程規(guī)劃等提供高分辨率衛(wèi)星影像，不僅能調查種植面積、畝產信息，通過多光譜及高光譜圖像的精細區(qū)分，甚至能區(qū)別該農作物的不同種類和不同生長階段，實現生長的全流程監(jiān)控，幫助農業(yè)遙感技術在長時間作物長勢動態(tài)監(jiān)測、農作物種類細分、田間精細農業(yè)信息獲取等方面取得突破，更好服務農業(yè)應用需求。

▲ 南非Hartebeenshoek衛(wèi)星地面接收站

▲ 資源一號02B星南非George鎮(zhèn)環(huán)境監(jiān)測

▲ 資源一號02B星南非Gouritz河口監(jiān)測

走出國門造福世界

資源一號衛(wèi)星是南南合作典范，其研制和運行不僅對中巴兩個資源大國產生巨大的經濟效益，而且開創(chuàng)了第三世界國家在航天高科技領域技術合作的先河，產生了重大的國際影響。

為推動全球建站和數據共享，推動數據應用，中國與巴西簽署備忘錄，明確資源一號衛(wèi)星全球數據分發(fā)政策。中巴還簽署相關協議，對第三世界國家免費分發(fā)衛(wèi)星數據。資源一號衛(wèi)星數據提供給世界許多國家使用，惠及全人類。

2008年，資源一號02B衛(wèi)星南非接收站建設運行，這是我國在海外建立的首個資源衛(wèi)星數據接收站。非洲南部13個國家從此可利用資源衛(wèi)星數據，開展沙漠治理、土地利用、資源開發(fā)、自然災害與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和城市與交通等基礎設施建設，極大地推動了當地經濟和社會發(fā)展，引起巨大反響。該項目的成功實施也擴大了我國和南非在遙感領域的國際合作，為中非科技合作做出了重大貢獻。

依托資源一號衛(wèi)星數據資源，東盟國家建立資源衛(wèi)星數據共享服務平臺，使東盟各國可以使用我國的遙感衛(wèi)星數據。近幾年來，東盟國家先后建設調試完成新加坡地面接收站，完成緬甸、老撾、泰國數據終端安裝和緬甸、老撾聯合實驗室建設，促進我國空間科技與東盟國家的相互融合和一體化發(fā)展，為中國衛(wèi)星數據在東盟國家的共享和應用打下了基礎。

多年來，通過加入國際觀測組織、國際衛(wèi)星對地觀測委員會、空間與重大災害國際憲章等國際陸地觀測組織，資源一號衛(wèi)星數據在國際遙感領域取得了良好的效果，贏得國際遙感界的贊譽，為中國履行國際義務、樹立航天大國形象做出了突出貢獻。美國、澳大利亞、北歐、南美、非洲以及亞洲周邊國家都積極申請使用資源衛(wèi)星數據。

資源衛(wèi)星應用方興未艾

▲ 中國資源衛(wèi)星應用中心領導在新空間經濟時代商業(yè)航天2025峰會上做遙感衛(wèi)星應用報告

▲ 《國土資源衛(wèi)星浙江應用技術中心建設方案》論證會

資源系列衛(wèi)星已經深入應用于我國國民經濟的各個領域，發(fā)揮了顯著作用。資源系列衛(wèi)星與氣象、海洋、高分等系列遙感衛(wèi)星共同構成了比較完善的對地觀測體系，形成全球連續(xù)觀測能力，為我國的國民經濟建設、國防建設、科學研究和參與國際合作打下了良好的基礎。

經過各個時期的科技攻關研究和應用示范推廣，資源系列衛(wèi)星的綜合配套發(fā)展能力已經形成，應用體系不斷完善和優(yōu)化。資源衛(wèi)星數據應用在資源調查、環(huán)境保護、災害監(jiān)測、工程建設、糧食估產等方面為國家和各級政府部門提供了大量科學的宏觀輔助決策信息，產生了巨大的社會效益。

為更好應用海量衛(wèi)星數據，加速推動空間信息應用惠及各行各業(yè)，建立上下貫通的衛(wèi)星應用技術體系，我國正加緊啟動省級衛(wèi)星應用技術中心建設。目前，四川、湖南、河北等21家省級衛(wèi)星中心獲批建設，各地以組建衛(wèi)星中心為契機，將原來分散在各單位的衛(wèi)星遙感力量進一步整合、優(yōu)化，并在建設中積極探索具有各地特色的衛(wèi)星數據應用，如在青海地區(qū)的可可西里鹽湖水邊線等青藏高原生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測，江蘇響水化工廠爆炸應急保障，山東冬小麥種植面積遙感監(jiān)測等。我國資源衛(wèi)星應用正逐步從傳統的土地、礦產、測繪、海洋應用向自然資源綜合應用轉變。

在國際航天科技加速發(fā)展，航天技術對經濟社會發(fā)展的引領作用不斷增強的現實情況下，我國空間信息基礎設施建設的需求在不斷上升。未來，我國將進一步提高資源等對地觀測衛(wèi)星的時間和空間分辨率，加大衛(wèi)星數據應用的投入力度，提高衛(wèi)星應用能力水平，更好服務社會和經濟的發(fā)展，造福人民生活。