文｜周朝陽(yáng) 馮霞

江西省國(guó)防科技信息和衛(wèi)星應(yīng)用中心

一、前言

隨著以高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專(zhuān)項(xiàng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高分專(zhuān)項(xiàng)”）為代表的我國(guó)空間基礎(chǔ)設(shè)施的逐步建設(shè)完善，國(guó)內(nèi)高分辨率對(duì)地觀測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)“從有到好”的巨大跨越。不僅是分辨率上的提升，影像質(zhì)量和獲取能力、處理能力、綜合應(yīng)用都發(fā)生了質(zhì)的變化，整個(gè)行業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)都得到了突破性的發(fā)展，有力支撐了防災(zāi)減災(zāi)、國(guó)家安全、國(guó)土資源、農(nóng)業(yè)資源、水資源、林業(yè)資源、海洋資源等監(jiān)測(cè)與開(kāi)發(fā)利用、水環(huán)境、大氣環(huán)境和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、宜居環(huán)境監(jiān)測(cè)與營(yíng)造、城市精細(xì)化管理與城鄉(xiāng)一體化建設(shè)、地球系統(tǒng)科學(xué)研究、氣象監(jiān)測(cè)、地理測(cè)繪等重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

為推動(dòng)江西省衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2015 年3 月，江西省人民政府向國(guó)家國(guó)防科工局申請(qǐng)?jiān)O(shè)立高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)江西數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高分江西中心”）。高分江西中心于2016 年2 月25日在南昌正式揭牌，依托江西省國(guó)防科技信息和衛(wèi)星應(yīng)用中心建設(shè)，直屬于江西省工業(yè)和信息化廳（江西省國(guó)防科技工業(yè)辦公室）管理。得益于高分江西中心的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)推廣，省內(nèi)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用步入快車(chē)道，在多行業(yè)產(chǎn)生了一大批典型示范應(yīng)用成果，并在自然災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)等重大事件應(yīng)對(duì)中發(fā)揮了重要作用。

二、應(yīng)用現(xiàn)狀

截至2023 年2 月，高分江西中心累計(jì)獲取江西省境內(nèi)高分一號(hào)至高分七號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)6 萬(wàn)余景，數(shù)據(jù)量超過(guò)60TB，建成“江西省高分?jǐn)?shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的在線查詢(xún)、需求定制、數(shù)據(jù)下載，累計(jì)已向省內(nèi)外50 余家單位分發(fā)衛(wèi)星數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)2 萬(wàn)余景，并大力推進(jìn)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)的行業(yè)和區(qū)域的業(yè)務(wù)化應(yīng)用。

1.發(fā)布管理辦法

為做好政策保障，2016 年9 月，由主管部門(mén)江西省國(guó)防科技工業(yè)辦公室印發(fā)了《江西省高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專(zhuān)項(xiàng)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)管理暫行辦法》，該辦法明確了高分?jǐn)?shù)據(jù)的內(nèi)涵、管理原則，規(guī)范了高分?jǐn)?shù)據(jù)的分級(jí)分類(lèi)、申請(qǐng)和分發(fā)、推廣應(yīng)用和成果管理、國(guó)際合作與服務(wù)、保密管理等，為規(guī)范數(shù)據(jù)管理，促進(jìn)數(shù)據(jù)應(yīng)用奠定了政策基礎(chǔ)。

2.成立應(yīng)用聯(lián)盟

2017 年，為了進(jìn)一步暢通應(yīng)用渠道，搭建技術(shù)服務(wù)體系，由高分江西中心牽頭，聯(lián)合南昌大學(xué)、東華理工大學(xué)、江西理工大學(xué)、江西省林業(yè)有害生物防治檢疫局、江西省減災(zāi)備災(zāi)中心、江西省防汛信息中心、江西省水利科學(xué)院、江西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站等省內(nèi)16 家遙感應(yīng)用重點(diǎn)高校和骨干企事業(yè)單位，組建“高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)江西數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高分產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”），旨在搭建良好交流平臺(tái)，進(jìn)行衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的協(xié)同研發(fā)與應(yīng)用，在多源數(shù)據(jù)需求供給、建立災(zāi)害應(yīng)急工作機(jī)制、示范工程建設(shè)等方面加強(qiáng)合作，致力于江西高分應(yīng)用產(chǎn)業(yè)及空間信息產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展。

3.建設(shè)重大項(xiàng)目

自2017 年至2022 年，高分江西中心牽頭省內(nèi)外高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用相關(guān)重點(diǎn)企事業(yè)單位向國(guó)防科工局成功申報(bào)了第一批、第二批、第三批高分重大專(zhuān)項(xiàng)省域產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目，合計(jì)批復(fù)經(jīng)費(fèi)8032萬(wàn)元，其中國(guó)撥補(bǔ)助資金合計(jì)1356 萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)前期建設(shè)，江西省區(qū)域（長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶）生態(tài)環(huán)境綜合監(jiān)管產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目、江西省贛江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目皆已順利通過(guò)驗(yàn)收。項(xiàng)目基于高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)管、水環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域建成8套業(yè)務(wù)化應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)和大量專(zhuān)題信息產(chǎn)品，在省內(nèi)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)環(huán)保、水利、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域進(jìn)行了成果推廣，提升了行業(yè)應(yīng)用信息化水平。在贛州、吉安、九江等十一個(gè)地市建成覆蓋市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)別的應(yīng)用成果，推動(dòng)區(qū)域示范應(yīng)用。項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，共簽訂相關(guān)技術(shù)和數(shù)據(jù)服務(wù)合同四十余份，合同金額四千余萬(wàn)元。

4.建立產(chǎn)品體系

目前，高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)已在省內(nèi)自然資源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、生態(tài)環(huán)保、審計(jì)、地質(zhì)、智慧城市等11 個(gè)行業(yè)進(jìn)行了應(yīng)用推廣，開(kāi)展了26 個(gè)子類(lèi)的應(yīng)用示范工程建設(shè)，已初步建成“江西高分應(yīng)用產(chǎn)品體系”，形成了完整的產(chǎn)品清單及服務(wù)清單（圖1）。

圖1 江西高分應(yīng)用產(chǎn)品體系圖

在自然資源領(lǐng)域，高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用于地理國(guó)情普查、衛(wèi)片綜合執(zhí)法等，開(kāi)展了贛江新區(qū)土地利用現(xiàn)狀調(diào)查和城市規(guī)劃應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，省內(nèi)基于高分?jǐn)?shù)據(jù)開(kāi)展了耕地、基本農(nóng)田、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田等農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測(cè)；撫州市農(nóng)業(yè)局開(kāi)展了水稻種植面積、長(zhǎng)勢(shì)、災(zāi)害、產(chǎn)量和收割進(jìn)度監(jiān)測(cè)，為政務(wù)決策提供數(shù)據(jù)支撐（圖2）。在林業(yè)方面，基于高分?jǐn)?shù)據(jù)能夠構(gòu)建森林資源與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、分析與評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系并開(kāi)展應(yīng)用示范，全面提升森林資源監(jiān)測(cè)、預(yù)警水平，大大提高了林業(yè)執(zhí)法部門(mén)發(fā)現(xiàn)亂砍亂伐違法行為的時(shí)間效率；江西省林業(yè)有害生物防治檢疫中心基于高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)在省內(nèi)廣泛開(kāi)展松材線蟲(chóng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，并已進(jìn)入業(yè)務(wù)化應(yīng)用（圖3）；省內(nèi)部分地市開(kāi)始了基于高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)開(kāi)展林權(quán)交易真實(shí)性檢驗(yàn)、林業(yè)保險(xiǎn)服務(wù)等試點(diǎn)應(yīng)用，助力森林金融高質(zhì)量發(fā)展。

圖2 撫州市水稻收割進(jìn)度監(jiān)測(cè)

圖3 林業(yè)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)

在工業(yè)領(lǐng)域，能夠充分發(fā)揮高分遙感監(jiān)測(cè)多視角、高精度、直觀、可視性好等優(yōu)勢(shì)，從項(xiàng)目規(guī)劃到竣工運(yùn)營(yíng)進(jìn)行全過(guò)程、大范圍、長(zhǎng)序列持續(xù)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，結(jié)合工業(yè)項(xiàng)目多源多類(lèi)型數(shù)據(jù)，對(duì)江西全省工業(yè)項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)類(lèi)型與規(guī)模開(kāi)展多維度分析。對(duì)于創(chuàng)新工業(yè)項(xiàng)目調(diào)度推進(jìn)體系，提升重大工業(yè)投資項(xiàng)目綜合管理水平具有重要意義，該工作被列入2021年度江西省深改委工作計(jì)劃，為工業(yè)主管部門(mén)業(yè)務(wù)開(kāi)展提供了客觀、便捷的技術(shù)手段。在生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域，基于高分?jǐn)?shù)據(jù)開(kāi)展了南磯山濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、鄱陽(yáng)湖、艾溪湖濕地公園等區(qū)域的土地利用分類(lèi)監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境變化監(jiān)測(cè)等，動(dòng)態(tài)分析土地利用變化、水土流失等情況，提升保護(hù)區(qū)治理及保護(hù)水平。省內(nèi)濕地主管部門(mén)聯(lián)合江西師范大學(xué)建成全省濕地智慧監(jiān)管平臺(tái)和鄱陽(yáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，江西理工大學(xué)牽頭建成贛江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)，提供水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)服務(wù)等。

在水利方面，江西省水利信息中心、江西省水投江河信息技術(shù)有限公司利用高分?jǐn)?shù)據(jù)，開(kāi)展了江西省水利“高分一張圖”的建設(shè)及更新工作，為“智慧水利”的建設(shè)提供了數(shù)據(jù)支撐。在地質(zhì)應(yīng)用方面，江西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站利用高分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)鄱陽(yáng)湖區(qū)地質(zhì)水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查；江西省地質(zhì)調(diào)查勘查院利用高分?jǐn)?shù)據(jù)開(kāi)展了省域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查；江西省飛尚科技有限公司利用高分?jǐn)?shù)據(jù)開(kāi)展了銅鼓縣的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作，取得了良好的應(yīng)用成效。

高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)為審計(jì)工作提供了真實(shí)客觀的信息來(lái)源，省內(nèi)審計(jì)主管部門(mén)基于歷史影像開(kāi)展了扶貧項(xiàng)目建設(shè)審計(jì)，新余市、鷹潭市等地區(qū)領(lǐng)導(dǎo)干部自然資源離任審計(jì)。2020 年年初，新冠肺炎疫情爆發(fā)，為做好疫情后產(chǎn)業(yè)復(fù)工情況調(diào)查，高分江西中心基于熱紅外數(shù)據(jù)及高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)開(kāi)展了南昌市復(fù)工復(fù)產(chǎn)情況監(jiān)測(cè)（圖4），并將相關(guān)成果上報(bào)給主管部門(mén)。此外，省內(nèi)還利用高分?jǐn)?shù)據(jù)開(kāi)展了違法鍛造地條鋼遙感監(jiān)測(cè)、?；韬钸z址公園監(jiān)測(cè)與專(zhuān)題圖制作等。南昌市高新區(qū)建成“智慧城管平臺(tái)”和“智慧環(huán)保平臺(tái)”，接入高分?jǐn)?shù)據(jù)開(kāi)展信息分析。

圖4 復(fù)工復(fù)產(chǎn)監(jiān)測(cè)

三、典型應(yīng)用

江西是全國(guó)遭受自然災(zāi)害較為嚴(yán)重的省份之一，災(zāi)害種類(lèi)多、發(fā)生頻率高、造成損失大、抗災(zāi)能力較弱是其主要特征[4]。高分專(zhuān)項(xiàng)因其高時(shí)間分辨率、高空間分辨率、高光譜分辨率等優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)闉?zāi)害監(jiān)測(cè)和救援提供“天眼”支撐，服務(wù)江西省重大自然災(zāi)害、國(guó)家權(quán)益維護(hù)、重大環(huán)境事件以及各類(lèi)突發(fā)公共事件等應(yīng)急決策。高分江西中心聯(lián)合省內(nèi)外優(yōu)勢(shì)單位，基于高分應(yīng)急數(shù)據(jù)開(kāi)展了2016年濱田水庫(kù)決堤、2019 年吉安地區(qū)城市內(nèi)澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)。在2020 年鄱陽(yáng)湖區(qū)重大洪澇災(zāi)害期間，高分江西中心緊急申請(qǐng)國(guó)防科工局重大專(zhuān)項(xiàng)工程中心啟動(dòng)應(yīng)急拍攝程序，12 小時(shí)內(nèi)獲取到應(yīng)急數(shù)據(jù)（圖5），并將數(shù)據(jù)迅速分發(fā)至防汛一線單位，同時(shí)開(kāi)展了災(zāi)情分析，對(duì)外持續(xù)發(fā)布五次監(jiān)測(cè)報(bào)告，相關(guān)成果被國(guó)內(nèi)主要媒體轉(zhuǎn)載報(bào)道，引起了社會(huì)廣泛關(guān)注。“高分衛(wèi)星為長(zhǎng)江淮河流域2020 年特大暴雨洪澇災(zāi)害搶險(xiǎn)救災(zāi)提供重要支撐”成功入選2020 年度中國(guó)遙感領(lǐng)域十大事件。

圖5 昌洲鄉(xiāng)淹沒(méi)區(qū)監(jiān)測(cè)

2022 年6 月贛東北地區(qū)樂(lè)安河流域爆發(fā)洪澇災(zāi)害，6 月20 日，江西省防汛應(yīng)急響應(yīng)級(jí)別由Ⅲ級(jí)提升至Ⅱ級(jí)。21 日16 時(shí)，全省河道共22 個(gè)河道站超警戒。上饒市樂(lè)安河流域以及信江上游出現(xiàn)超歷史洪水，部分堤防出險(xiǎn)，共出現(xiàn)11 處13.6km 的堤防險(xiǎn)情，防汛抗災(zāi)形勢(shì)十分嚴(yán)峻。高分江西中心再次申請(qǐng)啟動(dòng)對(duì)重點(diǎn)受災(zāi)區(qū)域高分衛(wèi)星應(yīng)急觀測(cè)，國(guó)防科工局重大專(zhuān)項(xiàng)工程中心迅速響應(yīng)，高分江西中心在獲取應(yīng)急數(shù)據(jù)后第一時(shí)間將數(shù)據(jù)分發(fā)至十余家防汛相關(guān)單位。聯(lián)合江西省減災(zāi)備災(zāi)中心等單位開(kāi)展了數(shù)據(jù)分析，將分析成果提交至江西省防汛抗旱指揮部，為災(zāi)情研判、災(zāi)害救援等工作提供了數(shù)據(jù)支撐（圖6）。7 月4 日，省長(zhǎng)葉建春對(duì)該工作作出批示：“要繼續(xù)加強(qiáng)協(xié)同，不斷提高災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警水平，更好保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，創(chuàng)造江西經(jīng)驗(yàn)”。

2022 年下半年，江西省遭遇幾十年不遇的“主汛期返旱”，10 月中旬，為宏觀、快速、客觀地掌握全省實(shí)際干旱狀況以及不同區(qū)域的干旱程度，為相關(guān)主管部門(mén)提供及時(shí)、準(zhǔn)確的信息資料，高分江西中心聯(lián)合相關(guān)單位開(kāi)展了衛(wèi)星遙感江西省干旱災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)?；跅l件溫度植被指數(shù)（VTCI）值及其變化值對(duì)全省4—10 月份的干旱程度、旱情發(fā)展等進(jìn)行了態(tài)勢(shì)分析，將分析報(bào)告第一時(shí)間遞交至相關(guān)主管部門(mén)，為后續(xù)旱情救援提供了重要技術(shù)參考。該報(bào)告獲得多位省領(lǐng)導(dǎo)的直接批示，創(chuàng)造了良好的江西經(jīng)驗(yàn)（圖7）。

圖7 2020 年8 月與2022 年8 月鄱陽(yáng)湖區(qū)水域范圍對(duì)比圖

四、總結(jié)與展望

高分專(zhuān)項(xiàng)在贛深入應(yīng)用推廣7 年以來(lái)，省內(nèi)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)國(guó)外同級(jí)別衛(wèi)星數(shù)據(jù)綜合替代率達(dá)80%以上，每年節(jié)約數(shù)據(jù)采購(gòu)費(fèi)一千余萬(wàn)元。專(zhuān)項(xiàng)在贛應(yīng)用推廣對(duì)于促進(jìn)政府綜合治理體系和治理能力現(xiàn)代化建設(shè)具有重要支撐作用，極大地提升了行業(yè)信息化、數(shù)字化應(yīng)用水平和江西省災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測(cè)、重大事件應(yīng)對(duì)能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，推動(dòng)了江西省衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)和空間信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。展望未來(lái)，“十四五”期間，依托高分產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，密切保持與省內(nèi)外重點(diǎn)遙感企事業(yè)單位的聯(lián)系，加快全省政務(wù)數(shù)據(jù)整合，創(chuàng)新省內(nèi)高分衛(wèi)星應(yīng)用新模式。繼續(xù)完善產(chǎn)品應(yīng)用體系，拓展專(zhuān)項(xiàng)推廣邊界，整合資源，推動(dòng)高分在省內(nèi)的知識(shí)普及和深度應(yīng)用，打破高分遙感數(shù)據(jù)壁壘，促進(jìn)高分應(yīng)用與社會(huì)信息化深度融合發(fā)展。重點(diǎn)開(kāi)展以下幾方面工作。

1.進(jìn)一步做好數(shù)據(jù)資源共享

依托高分產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，充分發(fā)揮高分江西中心公益職能，加強(qiáng)與省內(nèi)有關(guān)政府部門(mén)、企事業(yè)單位、行業(yè)協(xié)會(huì)、從業(yè)人員、社會(huì)公眾的聯(lián)系，及時(shí)更新發(fā)布高分專(zhuān)項(xiàng)數(shù)據(jù)和應(yīng)用產(chǎn)品目錄，優(yōu)化數(shù)據(jù)共享機(jī)制，進(jìn)一步提升高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)使用率。

2.進(jìn)一步強(qiáng)化技術(shù)協(xié)同研發(fā)

在數(shù)據(jù)分析、行業(yè)示范應(yīng)用、可視化實(shí)現(xiàn)、深度信息挖掘等方面充分發(fā)揮高分專(zhuān)項(xiàng)的科技創(chuàng)新引領(lǐng)作用，加強(qiáng)高分技術(shù)省域合作，與省內(nèi)外技術(shù)領(lǐng)先、經(jīng)驗(yàn)豐富的遙感企事業(yè)單位建立技術(shù)保障體系，提升行業(yè)應(yīng)用水平。

3.進(jìn)一步提升災(zāi)情監(jiān)測(cè)保障能力

打通應(yīng)急數(shù)據(jù)獲取、分發(fā)渠道，與國(guó)防科工局重大專(zhuān)項(xiàng)工程中心、中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心等建立應(yīng)急數(shù)據(jù)獲取協(xié)同工作程序，強(qiáng)化高分中心與省內(nèi)應(yīng)急、水利、氣象、自然資源等部門(mén)災(zāi)情信息協(xié)同共享，共同建立應(yīng)急救災(zāi)工作機(jī)制，暢通信息互通渠道，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的綜合分析研判，提升災(zāi)情監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和技術(shù)保障能力。