編者按:2010 年,黨中央、國務院著眼全球競爭新形勢、立足現(xiàn)代化發(fā)展全局,審時度勢作出戰(zhàn)略決策,將高分辨率對地觀測系統(tǒng)作為重大科技專項組織實施。經過十余年艱苦攻關,高分專項取得一系列重大技術突破、管理創(chuàng)新和應用成果。特別是黨的十八大以來,“高分”先鋒隊以服務國家戰(zhàn)略需求和人民需求為己任,全力推進高分專項創(chuàng)新實踐,彰顯了“高分人”艱苦奮斗、自主創(chuàng)新的初心使命。為此,本刊采訪了高分辨率對地觀測系統(tǒng)總設計師兼副總指揮趙堅。
《衛(wèi)星應用》:您認為高分專項工程建設的重大意義和十余年取得的重大成就是什么?
趙堅:高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項是國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃確定的16 個重大科技專項之一,是建設科技強國、航天強國的戰(zhàn)略部署,也是掌握信息資源自主權,提升國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化,形成空間信息產業(yè)鏈,促進數(shù)字經濟發(fā)展和國家生態(tài)文明建設的戰(zhàn)略舉措,是新時代戰(zhàn)略性、創(chuàng)新性、基礎性重大科技專項工程,對促進國民經濟、社會發(fā)展,維護和保障國家安全,帶動科技進步,增強國際競爭力,都具有重大的戰(zhàn)略意義。
十余年來,在全系統(tǒng)的大力拼搏、協(xié)同攻關下,高分專項圓滿完成了全部研制建設任務,實現(xiàn)了黨中央、國務院要求的建設目標。一是突破了1500 余項關鍵技術,引領我國遙感衛(wèi)星空間分辨率進入“亞米級”時代,光譜分辨率進入“納米級”時代,時間分辨率進入“秒級”時代,探測要素極大豐富,探測精度大幅提升。二是構建了我國自主可控、指標先進、手段完善、運行穩(wěn)定的天、臨、空、地一體高分辨率對地觀測體系。完成了系列高性能對地觀測衛(wèi)星、平流層臨近空間遙感載荷、航空對地觀測載荷的研制、飛行試驗和示范應用,建設了與之配套的衛(wèi)星地面接收站、任務管控系統(tǒng)、綜合遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。三是建成了跨行業(yè)、跨區(qū)域、跨領域的國家級、綜合性遙感資源共享與應用服務體系。首次建設“國家遙感數(shù)據(jù)與應用服務平臺”,為打破行業(yè)壁壘、破解遙感數(shù)據(jù)共享舉步維艱難題創(chuàng)造有利條件。打通了遙感數(shù)據(jù)應用服務鏈條,建設了相對完善的對地觀測數(shù)據(jù)共享分發(fā)網(wǎng)絡,形成了“強核心、大網(wǎng)絡”的遙感應用服務體系和高效應用模式。四是實現(xiàn)了我國高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)的自主可控。高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)自給率由專項實施前不足20%提高到90%以上,遠超60%的設定目標,徹底扭轉了我國高分數(shù)據(jù)長期依賴國外的被動局面。高分數(shù)據(jù)在28個行業(yè)、31個省域、2800 余家單位得到廣泛應用,為國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化提供了強大的空間信息支持,推動基于我國自主對地觀測系統(tǒng)的空間信息產業(yè)鏈快速形成,成為高質量發(fā)展不可或缺的新型基礎設施和技術手段。五是成為我國航天國際交流合作的戰(zhàn)略支撐。為國際重大應急事件提供有力支持,為航天多雙邊國際合作提供重要支撐,增強我國在全球對地觀測領域和氣候變化談判的話語權,為在外空領域建設人類命運共同體貢獻中國智慧、中國力量和中國方案。
總之,高分專項發(fā)揮了巨大的科技創(chuàng)新引領作用,推動我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)的全面發(fā)展與自主可控,實現(xiàn)我國對地觀測技術由跟跑到并跑、部分領域領跑的跨越發(fā)展,并為國家空間基礎設施等后續(xù)遙感衛(wèi)星的論證和研制奠定了堅實基礎。
構建了我國自主可控、指標先進、手段完善、運行穩(wěn)定的天、臨、空、地一體高分辨率對地觀測體系。完成了系列高性能對地觀測衛(wèi)星、平流層臨近空間遙感載荷、航空對地觀測載荷的研制、飛行試驗和示范應用,建設了與之配套的衛(wèi)星地面接收站、任務管控系統(tǒng)、綜合遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
《衛(wèi)星應用》:高分專項有哪些研制建設任務?您認為立項之初的目的達到了嗎?
趙堅:2007 年,高分專項論證之初,我國對地觀測領域技術性能低,與國際先進水平差距大;整體年,黨中央、國務院著眼全球競爭新形勢、立足現(xiàn)代化發(fā)展全局,正式批準高分專項實施,明確提出“從國家和社會重大需求出發(fā),加速高分辨率對地觀測系統(tǒng)建設,到2020 年具備可見光、紅外、高光譜、微波等多種觀測手段,形成全天時、全天候、全球精細觀測的能力;與業(yè)務系統(tǒng)相結合,建成陸地、海洋、大氣先進觀測體系和穩(wěn)定運行系統(tǒng);高分辨率對地觀測數(shù)據(jù)的自給率達到60%以上,信息應用水平與產業(yè)規(guī)模大幅提升,使我國對地觀測與應用技術達到世界先進水平”的建設目標。高分專項統(tǒng)籌部署了天基系統(tǒng)、臨近空間系統(tǒng)、航空系統(tǒng)、地面系統(tǒng)和應用系統(tǒng)等五大系統(tǒng),建設了研制保障條件和軟環(huán)境等內容,開展了雙多邊國際交流與合作。
十余年來,在20 余個部委、2000 余家單位、40 余萬人共同努力下,已圓滿完成全部研制建設內容,達成了立項之初的建設目標,并由此形成了五個方面的重要能力。
一是工程總體能力。在專項工程領導小組的統(tǒng)一領導下,按照“國家統(tǒng)籌、突出應用、破除壁壘、集約高效”的原則,建立了集中統(tǒng)一、分級負責的組織實施機構,強化頂層優(yōu)化設計、聚焦創(chuàng)新引領、促進天空地用一體化統(tǒng)籌實施,注重多層次、多用戶、高效率的協(xié)調,構建強有力的工程總體隊伍,形成統(tǒng)籌多維度、多領域、多系統(tǒng)的工程大總體能力。
二是對地觀測能力。構建了指標先進、型譜齊全、手段多樣、國際一流的天、臨、空、地、用協(xié)同觀測體系,具有“四高三全”的先進對地觀測能力,也就是“高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率、高精度,全天時、全天候、全球觀測”,創(chuàng)新性、引領性、系統(tǒng)性顯著。
三是接收處理能力。建設了密云、喀什、三亞、牡丹江、北極等極軌衛(wèi)星測控管理和數(shù)據(jù)接收站,北京等靜止軌道衛(wèi)星接收站和數(shù)據(jù)分發(fā)網(wǎng)絡,以及多個定標場站、真實性檢驗場站,形成高時效、高通量、標準化數(shù)據(jù)接收處理分發(fā)能力。
四是應用服務能力。集中投入、體系化部署行業(yè)示范、區(qū)域產業(yè)化示范和共性關鍵技術攻關項目,提升自主遙感信息技術研發(fā)水平,實現(xiàn)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)應用技術自主可控,形成數(shù)據(jù)共享服務與多領域應用服務能力,有力促進國內遙感衛(wèi)星應用規(guī)?;a業(yè)化發(fā)展。通過機制創(chuàng)新與應用模式創(chuàng)新,建設“國家遙感數(shù)據(jù)與應用服務平臺”,提高國產數(shù)據(jù)共享能力,進一步促進我國自主信息源廣泛應用,推動空間信息產業(yè)鏈形成。
五是研制保障能力。開展天基系統(tǒng)衛(wèi)星平臺、新型載荷、關鍵單機、運載火箭研制及配套服務條件,臨近空間系統(tǒng)飛艇試驗場等關鍵研制保障條件,航空觀測系統(tǒng)、地面以及應用技術中心等研制保障條件建設。重點解決影響宇航科研任務高可靠、長壽命等突出問題,形成一批具有自主知識產權國產宇航關鍵部件的研制能力,有力保障專項研制任務。
除了上述這些能力外,我們還著力解決了政策保障和國際開放共享兩個方面難題。在政策保障方面,著力解決了高分數(shù)據(jù)開放受控、地面系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行等重大問題,打通了制約衛(wèi)星數(shù)據(jù)應用的關鍵環(huán)節(jié),規(guī)范了高分衛(wèi)星應急數(shù)據(jù)獲取機制和流程,編制了500 余項標準規(guī)范,出臺了應用推廣方案和數(shù)據(jù)應用推廣指導意見,為專項實施和發(fā)揮作用提供了保障,為完善民用航天應用管理體系奠定了重要基礎。在國際開放共享方面,建設了中國國家航天局-對地觀測組織(CNSA-GEO)平臺,向全球開放共享16 米遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù),為“一帶一路”沿線及全球150 多個國家提供高分數(shù)據(jù)產品和災害信息支持,貢獻了中國力量。
構建了指標先進、型譜齊全、手段多樣、國際一流的天、臨、空、地、用協(xié)同觀測體系,具有“四高三全”的先進對地觀測能力,也就是“高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率、高精度,全天時、全天候、全球觀測”,創(chuàng)新性、引領性、系統(tǒng)性顯著。
《衛(wèi)星應用》:作為國家重大科技專項,高分專項如何發(fā)揮創(chuàng)新引領作用,在哪些方面實現(xiàn)了技術的重大突破?
趙堅:高分專項作為“創(chuàng)新工程”,全面突破了1500 余項核心關鍵技術,構建了指標先進、手段完善的先進對地觀測體系,引領我國對地觀測領域跨越式發(fā)展,初步實現(xiàn)了中國遙感衛(wèi)星的自主可控,推動了我國遙感衛(wèi)星跨上“高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率、高精度”的新臺階。
高分專項所取得的重大技術突破有:國際首次實現(xiàn)高軌高時間分辨率凝視成像觀測,時間分辨率秒級;國際首次實現(xiàn)單星對陸地、大氣和海洋的高光譜綜合觀測,光譜分辨率達到納米級;國際首次研制與應用成像模式最多的全極化合成孔徑雷達衛(wèi)星;國際首次單星實現(xiàn)1∶10000 比例尺衛(wèi)星立體測圖;國際首次大幅寬中分辨率結合進行全球觀測;國內率先突破1 米空間分辨率觀測,標志著我國民用航天遙感真正進入“亞米級”時代;國內首次“紅邊”譜段觀測能力;國內首次實現(xiàn)16 米空間分辨率/800 千米幅寬的觀測能力可2 天覆蓋全球;國內首次實現(xiàn)低軌遙感衛(wèi)星設計壽命從3~5 年到8 年的重大突破;國內首次實現(xiàn)國產衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的自主可控,創(chuàng)建完整的遙感信息產品體系。
目前,高低不同軌道、從可見光到微波不同譜段觀測手段的高分專項衛(wèi)星,形成了全天候、全天時、時空協(xié)調的對地觀測能力,按“數(shù)據(jù)型譜”建立了涵蓋不同空間分辨率、不同覆蓋寬度、不同譜段、不同重訪周期的高分天基數(shù)據(jù)體系,引領我國遙感衛(wèi)星研制及其應用技術實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。
《衛(wèi)星應用》:高分專項涉及領域廣、部門多,實施難度大,請問取得了哪些管理創(chuàng)新成果和經驗?
趙堅:高分專項涉及20 余個部委、2000 余家單位,參與人員超過40 萬。十余年來,大家勠力拼搏,協(xié)同攻關,解決了一個又一個難題,并逐漸凝練形成了“洞察天地、致廣精微,創(chuàng)新超越、砥礪前行,開放共享、造福人類”的高分精神,成為激勵“高分人”以服務國家戰(zhàn)略和人民需求為己任,勇于創(chuàng)新實踐的寶貴的精神財富。
總結起來,在這個過程中,我們主要形成了三個方面的管理創(chuàng)新成果和經驗。
第一,從工程組織模式上,探索形成了“單星多用戶、多星綜合應用、統(tǒng)籌共享服務、高效構建產業(yè)鏈”的“高分模式”。高分專項統(tǒng)籌“天地一體化”建設和應用,創(chuàng)新建立實現(xiàn)多用戶應用效益最大化,充分發(fā)揮高分衛(wèi)星的綜合使用效能。
第二,從“兩總”隊伍建設上,突出專項整體統(tǒng)籌和工程總體隊伍建設,專門設立跨部門跨領域的專項航空、地面、應用總師系統(tǒng),有力推動各系統(tǒng)的統(tǒng)籌建設和集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享應用。
第三,從政策機制保障上,制定專項實施管理辦法和高分數(shù)據(jù)政策,發(fā)布應用推廣指導意見,建立行業(yè)和區(qū)域網(wǎng)格化應用體系,促進高分應用進入“千家萬戶”。
《衛(wèi)星應用》:作為國家投資的重大專項,高分專項產生了什么投資效益,經濟效益顯著嗎?
趙堅:航天發(fā)展具有高投入高產出的特點。據(jù)初步統(tǒng)計,高分專項的投入產出比已經達到1:10 以上。航天新技術應用帶來了產業(yè)發(fā)展的巨大變革,航天技術成果轉化對國民經濟發(fā)展的拉動作用十分明顯,推動了智慧交通、新能源、新材料等發(fā)展,對支撐全面建成小康社會也發(fā)揮了重要作用。因此,航天的高投入能夠帶來高產出,整體效益十分明顯。
以高分四號衛(wèi)星監(jiān)測臺風為例,高分四號2015 年發(fā)射以后,在2016“妮妲”臺風路徑預報中就發(fā)揮了重大作用,相比于僅用風云等氣象衛(wèi)星的路徑計算結果,使用高分四號衛(wèi)星數(shù)據(jù)后,精度提高了10km,按照國際通用算法,精度提高1km,災害損失減少1 億元,高分四號在這次臺風路徑預報中幫助減少10 億元損失。高分專項的實施,推動我國空間信息產業(yè)高速發(fā)展,溢出經濟效益非常明顯,經初步測算,高分專項自實施以來,為國家創(chuàng)造的直接和間接經濟效益約為3000 億元。
《衛(wèi)星應用》:高分衛(wèi)星如何推進產業(yè)化,在國家治理效能提升方面發(fā)揮更大的作用?
趙堅:通過高分衛(wèi)星研制、發(fā)射和應用,大幅提升國產遙感衛(wèi)星設計研制能力,保障衛(wèi)星遙感產業(yè)鏈、供應鏈安全;對地觀測數(shù)據(jù)國產化占有率明顯提升,國外數(shù)據(jù)大幅降價或退出國內市場;實現(xiàn)與國家民用空間基礎設施有機銜接,實施專項產業(yè)化應用與示范,促進產業(yè)化、規(guī)模化應用,帶動商業(yè)遙感應用和商業(yè)市場快速發(fā)展,推廣使用國產數(shù)據(jù),推動地方建設10 個空間信息產業(yè)聯(lián)盟;推動中國企業(yè)“走出去”,帶動國際化應用,保障國家海外利益安全,有力地推動了我國遙感衛(wèi)星研制以及遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)應用產業(yè)的發(fā)展。
大幅提升國產遙感衛(wèi)星設計研制能力,保障衛(wèi)星遙感產業(yè)鏈、供應鏈安全;對地觀測數(shù)據(jù)國產化占有率明顯提升,國外數(shù)據(jù)大幅降價或退出國內市場;實現(xiàn)與國家民用空間基礎設施有機銜接,實施專項產業(yè)化應用與示范,促進產業(yè)化、規(guī)模化應用,帶動商業(yè)遙感應用和商業(yè)市場快速發(fā)展。
在國家治理效能提升方面,高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)由實施方案規(guī)定的18 個行業(yè)拓展至28 個行業(yè)應用,由規(guī)定的6 個區(qū)域示范推廣至34 個區(qū)域示范應用,在重點行業(yè)實現(xiàn)由示范應用轉入主體業(yè)務服務,其中自然資源、生態(tài)環(huán)境、水利、統(tǒng)計等部門更是將高分辨率遙感方法寫入法規(guī)或工作條例。以國家統(tǒng)計局為例,在高分專項實施前的2006 年,第二次全國農業(yè)普查幾乎完全采用實地調查統(tǒng)計方式,虛報瞞報情況時有發(fā)生,高分專項實施后,高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過專線推送到國家統(tǒng)計局,所以在2016 年第三次全國農業(yè)普查中,全國農業(yè)普查領導小組辦公室組織編寫了《農作物面積遙感測量工作方案》,要求調查員基于高分衛(wèi)星底圖開展作物分布特征描述調查,提高了工作效率的同時保證了數(shù)據(jù)的精度和準確度;再比如林草局負責的天然林保護工程,20 年投入4300 億元,傳統(tǒng)手段主要依靠護林員,平均一個護林員管3800~4500 畝,根本無法應付,在高分遙感的支持下,現(xiàn)在每年只需要拿出百分之一的經費,就能做2 次全域天然林遙感監(jiān)測,這項業(yè)務已經開始產業(yè)化,并且對政府治理起到了很大的支撐作用;其他如第三次全國國土調查、全國礦產資源開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測、全球大宗農作物產量監(jiān)測、地質災害調查監(jiān)測、地理國情監(jiān)測、海洋權益保護、氣象預報、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和防災減災等業(yè)務中高分數(shù)據(jù)與技術都得到廣泛應用,在國家治理效能提升中發(fā)揮了重要作用。
《衛(wèi)星應用》:高分專項組織實施過程中,開展了哪些國際間的交流與合作?
趙堅:中國國家航天局代表中國政府不斷拓展多雙邊的航天國際合作,截至目前已經與50 余個國家和國際組織簽署了150 多份政府之間的航天合作協(xié)議,其中對地觀測領域的合作協(xié)議近40 份。高分專項已成為我國在航天領域進行雙邊、多邊合作的重要抓手,為“一帶一路”沿線及全球多個國家和國際組織提供了高分數(shù)據(jù)產品。
2019 年,發(fā)布了CNSA-GEO 高分數(shù)據(jù)16 米國際共享平臺,首次向國際社會免費開放高分一號、高分六號兩顆衛(wèi)星的16 米全球數(shù)據(jù),是繼美國“陸地衛(wèi)星”、歐洲“哨兵衛(wèi)星”數(shù)據(jù)全球開放共享之后,又一項引起全球轟動的遙感領域重大事件,為落實聯(lián)合國《2030 年可持續(xù)發(fā)展議程》提供了中國智慧和中國方案,使國際社會分享到了飛速發(fā)展的中國航天成果。
高分一號、高分二號、高分三號及高分四號相繼加入空間與重大災害國際憲章(CHARTER)機制,成為災害發(fā)生期間提供服務的衛(wèi)星資源,有效響應亞洲、非洲、北美洲、南美洲和大洋洲等全球36 個國家和地區(qū)的上百起重大災害,提供衛(wèi)星圖像數(shù)量大幅增加,達到前幾年的十倍。同時,積極推動亞太空間合作組織(APSCO)成員國之間的數(shù)據(jù)交換,承擔APSCO 數(shù)據(jù)平臺建設,為巴基斯坦、秘魯?shù)葒姨峁└叻謹?shù)據(jù),支持科學研究和生態(tài)監(jiān)測。
2021 年8 月,金磚國家航天機構簽署《關于金磚國家遙感衛(wèi)星星座合作的協(xié)定》,共同建設金磚國家遙感衛(wèi)星星座。金磚星座包括6 顆衛(wèi)星,其中,我國提供了高分六號衛(wèi)星、資源三號02 星,以及中國和巴西聯(lián)合研制的中巴地球資源衛(wèi)星04 星,作為金磚星座的重要組成部分。2022 年,中國作為金磚國家輪值主席國,牽頭組織在金磚國家間有序展開衛(wèi)星數(shù)據(jù)的交換工作,為各國服務。2022 年5 月25 日,國家航天局對地觀測與數(shù)據(jù)中心作為金磚國家遙感衛(wèi)星星座的中方指定機構,通過組織首屆金磚國家航天合作聯(lián)委會會議,發(fā)布了金磚星座數(shù)據(jù)網(wǎng)站,制定了金磚國家遙感衛(wèi)星星座的年度工作計劃、職權文件和技術規(guī)范等頂層文件,并且全面開展了歷史存檔數(shù)據(jù)的交換,啟動了金磚星座的先導示范項目。
中國國家航天局代表中國政府不斷拓展多雙邊的航天國際合作,截至目前已經與50 余個國家和國際組織簽署了150 多份政府之間的航天合作協(xié)議,其中對地觀測領域的合作協(xié)議近40 份。高分專項已成為我國在航天領域進行雙邊、多邊合作的重要抓手,為“一帶一路”沿線及全球多個國家和國際組織提供了高分數(shù)據(jù)產品。
目前,中心正與文昌國際航天城管理局共同建設“衛(wèi)星數(shù)據(jù)與應用海南國際創(chuàng)新研究院”,并設立“國家航天局衛(wèi)星數(shù)據(jù)與應用國際合作中心”和“金磚國家遙感衛(wèi)星星座數(shù)據(jù)與應用中心(中國)”。雙方利用海南自貿港的數(shù)據(jù)政策優(yōu)勢,將創(chuàng)新研究院打造成為以高分專項為代表的對地觀測國際合作網(wǎng)絡中心節(jié)點,支持政府間對地觀測領域合作協(xié)定的履約工作,統(tǒng)籌民商遙感數(shù)據(jù)與應用國際合作,支撐國家航天局國際合作交流、應用和推廣空間技術、對外宣傳和展示中國航天、開展商業(yè)航天國際業(yè)務,不斷深化對地觀測領域國際合作,推動國際重大項目合作落戶海南。
可以說,高分衛(wèi)星不僅僅是中國的“高分”,它們已經成為世界的“高分”。通過高分專項的實施,全世界人民切實享受到了中國遙感衛(wèi)星帶來的惠益。
《衛(wèi)星應用》:高分專項在支撐應急方面有哪些貢獻?
趙堅:自2013 年高分系列衛(wèi)星陸續(xù)投入使用以來,遙感衛(wèi)星在應急服務方面的作用和優(yōu)勢進一步凸顯,在諸多自然災害和應急事件應對中發(fā)揮了重要作用。
高分專項規(guī)范了高分衛(wèi)星應急數(shù)據(jù)獲取機制和流程,高分靜止軌道衛(wèi)星全流程應急響應可在1 小時內完成,極軌衛(wèi)星最快2 小時內完成,在自然災害、突發(fā)事件、公共安全等各類應急處置救援和決策中提供全要素全過程遙感空間信息綜合服務,已成為國家應急管理體系與能力現(xiàn)代化建設的重要支撐。
高分專項衛(wèi)星在應急防災減災領域應用越來越廣,應急任務響應由專項實施前的個位數(shù)提升到2016 年的30 余次,隨著2019 年高分7 顆衛(wèi)星全部成功發(fā)射,應急響應進一步提升到120 余次,近三年每年安排衛(wèi)星應急成像約3000 次,共享應急數(shù)據(jù)20 余萬景,在應急中發(fā)揮越來越大作用,有效助力國家應急治理體系和治理能力現(xiàn)代化。
例如,四川省涼山州2019、2020 連續(xù)兩年發(fā)生森林大火,造成重大人員傷亡和財產損失。國防科工局黨組安排對地觀測與數(shù)據(jù)中心,發(fā)揮高科技優(yōu)勢,利用高分衛(wèi)星對四川2021 年森林火災進行預警和監(jiān)測。中心科學制定衛(wèi)星聯(lián)合觀測方案,優(yōu)化調度衛(wèi)星開展每天多次高頻次輪巡監(jiān)測和應急觀測。共計執(zhí)行觀測任務1100 余次,獲取應急數(shù)據(jù)11700 余景,成功預警木里縣后所鄉(xiāng)、冕寧縣彝海鎮(zhèn)等2次火情,對冕寧縣和愛鄉(xiāng)、九龍縣三巖龍鄉(xiāng)等20 余次火情提供火場動態(tài)監(jiān)測,為火場態(tài)勢判斷、災損評估和輔助現(xiàn)場決策提供支持,沒有發(fā)生重大人員傷亡,打了一場翻身仗,得到四川省委省政府高度評價。
高分專項規(guī)范了高分衛(wèi)星應急數(shù)據(jù)獲取機制和流程,高分靜止軌道衛(wèi)星全流程應急響應可在1 小時內完成,極軌衛(wèi)星最快2 小時內完成,在自然災害、突發(fā)事件、公共安全等各類應急處置救援和決策中提供全要素全過程遙感空間信息綜合服務,已成為國家應急管理體系與能力現(xiàn)代化建設的重要支撐。
2021 年7 月,江西、河南多地遭遇持續(xù)特大暴雨洪澇災害。災情發(fā)生后,中心緊急調度高分三號等衛(wèi)星對災區(qū)進行了應急成像觀測,共計提供數(shù)據(jù)約1TB,覆蓋面積超過40 萬平方千米,支持應急部、水利部、農業(yè)農村部等開展綜合防災減災救災,組織河南省高分中心制作完成鄭州等市縣專題圖700 余景,形成了水體空間分布圖、淹沒區(qū)分布圖、災后重建進度監(jiān)測圖等多種數(shù)據(jù)成果,為河南省相關部門和各級政府精準研判災情、周密組織指揮、科學確定方案提供了直觀及時的空間信息數(shù)據(jù)支撐,對有序救援、排除險情、恢復秩序發(fā)揮了重要作用。
當?shù)貢r間2022 年1 月14 日,南太平洋島國湯加發(fā)生近三十年以來全球最強火山爆發(fā),國家航天局立即啟動應急響應機制,及時安排高分一號、二號、三號、六號、七號等高分辨率衛(wèi)星對災區(qū)進行觀測,成像近20 次,獲取災區(qū)有效數(shù)據(jù)40 余景,第一時間提供給應急管理部國家減災中心、自然資源部國土衛(wèi)星遙感應用中心、國家衛(wèi)星海洋應用中心、生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心、國家衛(wèi)星氣象中心等多家單位,并通過國際合作機制提供給空間與重大災害國際憲章、聯(lián)合國亞太經社會(U.N.Economic and Social Commission for Asia and the Pacific -ESCAP)等國際組織,為災害救援和災情評估提供強有力支持。
今年9 月5 日,四川甘孜州瀘定縣發(fā)生6.8 級地震,造成較大人員傷亡和財產損失。國家航天局第一時間啟動民商衛(wèi)星應急響應機制,緊急協(xié)調包括高分系列衛(wèi)星在內的民商衛(wèi)星29 顆對震區(qū)進行應急成像,累計開展衛(wèi)星觀測50 余次,為國家減災中心、中國地震局、四川高分中心推送數(shù)據(jù)161 景,為地震應急、救援、科學考察提供了及時、有效的天基遙感數(shù)據(jù)支持。
《衛(wèi)星應用》:俗話說“民以食為天”,請問高分專項對農林發(fā)展和糧食安全有何作用?
趙堅:糧食安全對國家安全具有十分重大的意義,高分專項在助力糧食安全中發(fā)揮了顯著作用。
一是國內糧食穩(wěn)定生產需要高分數(shù)據(jù)提供支撐。糧食安全涉及多個行業(yè)部門,如農業(yè)農村部負責的兩區(qū)劃定、土地確權;自然資源部負責的耕地保護,確保守住18 億畝紅線;水利部負責的農田水利設施管理;統(tǒng)計局負責的農業(yè)統(tǒng)計。高分專項衛(wèi)星數(shù)據(jù)在這些工作中實現(xiàn)了業(yè)務化應用,成為主要技術手段,并進入了工作條例,遙感數(shù)據(jù)在業(yè)務應用中不可或缺。如在統(tǒng)計局負責的全國第三次農業(yè)普查中,專門編制了農業(yè)普查遙感測量方案,高分數(shù)據(jù)成為第三次全國農業(yè)普查的主要數(shù)據(jù)源。
二是全球糧食監(jiān)測需要高分數(shù)據(jù)支持。我國既是糧食生產大國,也是糧食進口大國,國際貿易環(huán)境復雜多變,利用高分等衛(wèi)星數(shù)據(jù)實現(xiàn)國外主要農區(qū)作物生產情況快速監(jiān)測,特別是對我國影響較大的大豆、玉米、小麥生產情況開展監(jiān)測,有助于我國在全球農產品貿易中掌握主動權和話語權,確保我國糧食安全。
三是精準農業(yè)發(fā)展需要高分技術和成果的支持。融合天地一體化的高分遙感技術,不斷創(chuàng)新農業(yè)農村監(jiān)測、調查、管理方式。加速變革了“上圖入庫”“以圖管地”“到戶到地”等現(xiàn)代農業(yè)監(jiān)管模式,推進了農業(yè)農村資源、農作物生長、畜禽養(yǎng)殖、漁業(yè)魚情、設施農業(yè)和農田利用的監(jiān)控手段從量變到質變的轉換,為我國智慧農業(yè)的發(fā)展和產業(yè)化應用奠定了基礎。
四是快速發(fā)展的農業(yè)保險需要高分遙感技術支撐?;诟叻诌b感技術,結合地面觀測數(shù)據(jù)進行交叉驗證,可實現(xiàn)精準承保、快速災損評估、精準理賠,為重大理賠爭端提供客觀依據(jù),服務農業(yè)保險高質量發(fā)展。
《衛(wèi)星應用》:現(xiàn)在提得較多的“碳達峰、碳中和”,高分衛(wèi)星可以發(fā)揮什么作用?
趙堅:碳達峰、碳中和作為具有時間緊迫性、階段性執(zhí)行的國家戰(zhàn)略目標,同時也是“排放”與“吸收”的收支中和過程,量化監(jiān)測跟蹤是其中非常重要的環(huán)節(jié)。政府需要精準監(jiān)測和管理手段,行業(yè)和企業(yè)作為實現(xiàn)碳中和的中堅力量,也需要監(jiān)管和自我管理、探索優(yōu)化發(fā)展的能力和工具。高分衛(wèi)星可聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)、空間與定位技術,不僅能在碳“排放”中進行監(jiān)測、溯源和量化監(jiān)管,并為綠色再生能源的產業(yè)體系構建提供數(shù)字化指導;在碳“吸收”中也能起到及時發(fā)現(xiàn)生態(tài)問題和守護生態(tài)平衡的作用。例如,在碳“排放”方面,可用高分五號衛(wèi)星監(jiān)測溫室氣體,高分五號衛(wèi)星是世界首顆實現(xiàn)對大氣和陸地綜合觀測的全譜段高光譜衛(wèi)星,填補了國產衛(wèi)星無法有效探測區(qū)域大氣污染氣體的空白,可對二氧化碳、甲烷等溫室氣體以及陸地植被、秸稈焚燒、城市熱島等多個環(huán)境要素進行監(jiān)測。在碳“吸收”方面,森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫,其碳交換對全球碳平衡有著重要意義,是“打好實現(xiàn)碳達峰、碳中和這場硬仗”的關鍵。利用高分一號、二號、四號、六號等多顆衛(wèi)星,可監(jiān)測不同時空尺度的森林碳儲量,為碳“吸收”監(jiān)測提供數(shù)據(jù)支撐。
《衛(wèi)星應用》:高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)產品共享了嗎?從網(wǎng)上怎么下載?
趙堅:高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)已在28 個行業(yè)、31 個省(自治區(qū)、直轄市)以及“一帶一路”沿線國家得到廣泛應用。目前,我們正在積極推進國家遙感數(shù)據(jù)與應用服務平臺建設,該平臺可針對不同類型用戶和需求場景提供公眾版、科研版、業(yè)務版和國際版等四大服務系統(tǒng)。
公眾版面向企業(yè)和公眾用戶,解決目前高分數(shù)據(jù)量大、共享交換能力不足等問題,通過“高分數(shù)據(jù)一鍵查”系統(tǒng)集成各地各級共享服務能力,上線后將提供高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)產品多渠道一站式便捷查詢?yōu)g覽和下載服務。
科研版面向技術研發(fā)用戶,除了上述開放下載渠道外,還在全國多個科研院所建有服務節(jié)點,部分科研用戶可以訂閱并獲得研究區(qū)域的推送數(shù)據(jù),同時平臺科研版也將集成各類技術成果、高分共性信息產品、專題信息產品,以及真實性檢驗資源,提供在線研發(fā)、算法共享、測試評價、應用敏捷搭建等服務,將進一步地支持專業(yè)用戶的科研與技術交流等。
業(yè)務版面向國家行業(yè)部門和地方政府,我們將在已建成的全國31 個省級高分數(shù)據(jù)中心,以及各大衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心建立數(shù)據(jù)共享服務機制,建設數(shù)據(jù)傳輸專線,各級用戶可以通過網(wǎng)站下載或定制推送等方式獲得高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)產品,平臺業(yè)務版也將在任務規(guī)劃、應急調度和協(xié)同處理等方面進一步提升服務能力,提供更多業(yè)務保障。
國際版面向國際用戶,作為國家航天局在國際合作交流與推廣中的統(tǒng)一窗口、總門戶,通過用戶注冊地、需求牽引等方式,引導用戶訪問各類共享資源;并融合已建成的16 米遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享服務平臺,實現(xiàn)全球數(shù)據(jù)共享服務能力。
國家遙感數(shù)據(jù)與應用服務平臺將陸續(xù)向大家開放,讓高分數(shù)據(jù)及產品進一步走向千家萬戶,讓更多的單位、更多的團體、更多的公眾受益。
《衛(wèi)星應用》:請介紹一下高分專項在我國空間基礎設施中的定位,以及后續(xù)發(fā)展?
趙堅:我國高度重視空間基礎設施建設,通過組織實施三個中長期重大項目和規(guī)劃,不斷完善國家空間基礎設施。一是高分辨率對地觀測系統(tǒng)國家科技重大專項。目前,我們已建成指標先進、型譜齊全、手段多樣、國際一流的天、臨、空、地、用協(xié)同觀測體系,具有“四高”(即高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率、高精度)、“三全”(即全天時、全天候、全球觀測)的先進對地觀測能力,創(chuàng)新性、引領性、系統(tǒng)性顯著。二是北斗導航系統(tǒng)國家科技重大專項。我國北斗三號系統(tǒng)全面建成,完成30 顆北斗衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),正式向全球提供定位、測速、授時、廣域差分和短報文通信服務,北斗衛(wèi)星星座已具備運行管理和業(yè)務運行能力。三是國家空間基礎設施規(guī)劃。2015 年啟動實施以來,衛(wèi)星技術水平和數(shù)據(jù)量顯著提升,新型載荷和衛(wèi)星數(shù)據(jù)源更加豐富,觀測能力大幅提高并持續(xù)更新?lián)Q代,有效緩解了用戶部門對數(shù)據(jù)源穩(wěn)定運行的迫切需求。在通信領域,通信廣播系統(tǒng),固定、移動通信廣播、數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)穩(wěn)步推進,覆蓋區(qū)域、通信容量等性能進一步提升。
后續(xù),中國國家航天局將持續(xù)完善國家空間基礎設施。衛(wèi)星遙感方面,實現(xiàn)多星座協(xié)同運行,高、中、低空間分辨率合理配置的綜合高效全球觀測和數(shù)據(jù)獲取能力。衛(wèi)星通信方面,建成全球覆蓋、天地一體、業(yè)務融合、功能基本完備的衛(wèi)星通信廣播網(wǎng)絡體系,基本滿足全球化、寬帶化通信廣播業(yè)務需求。衛(wèi)星導航方面,發(fā)展高精度導航增強系統(tǒng)。地面系統(tǒng)方面,打造集約高效的遙感應用體系,建強國家遙感數(shù)據(jù)共享交換服務平臺,暢通數(shù)據(jù)交換渠道,形成一站式綜合服務能力。
我們相信,國家空間基礎設施的后續(xù)建設,將推動我國由航天大國向航天強國轉型,服務于我國乃至世界各國人民,為構建人類命運共同體貢獻中國方案。
《衛(wèi)星應用》:高分專項歷經十余年實施,是否形成了獨具特色的文化和精神?
趙堅:高分專項是創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略典范工程,也是新型舉國體制和大力協(xié)同典范工程。在十余年實施過程中,專項造就了敢打硬仗、攻堅克難、團結奮進的工程隊伍,打造了對黨忠誠、服務民生、造福社會的高分文化。
專項造就了敢打硬仗、攻堅克難、團結奮進的工程隊伍,打造了對黨忠誠、服務民生、造福社會的高分文化。凝練形成了“洞察天地、致廣精微,創(chuàng)新超越、砥礪前行,開放共享、造福人類”的高分精神。
在協(xié)同攻關、拼搏奮進中,逐漸凝練形成了“洞察天地、致廣精微,創(chuàng)新超越、砥礪前行,開放共享、造福人類”的高分精神。洞察天地是高分專項對陸地、海洋、大氣進行精細觀測的根本任務和初心使命,致廣精微是新時代精益求精的工匠精神和追求卓越的科學態(tài)度,創(chuàng)新超越是我們敢于和國際一流對標并將發(fā)展空間信息技術的主動權牢牢掌握在自己手中的責任擔當,砥礪前行彰顯了我們矢志不渝、大力協(xié)同、攻堅克難的堅定信念,開放共享是我們服務國家戰(zhàn)略和經濟社會發(fā)展的理念和目標,造福人類是我們堅持不懈為人民謀福祉的夢想和追求。
未來,國家航天局對地觀測與數(shù)據(jù)中心將秉承高分文化和高分精神,持續(xù)拼搏奮進,為航天強國建設、構建人類命運共同體貢獻“高分人”的力量!