“中國(guó)需要更加可靠 穩(wěn)定的對(duì)地觀測(cè)”

《瞭望東方周刊》：請(qǐng)簡(jiǎn)要介紹一下，到底什么是遙感，以及遙感對(duì)地觀測(cè)的情況。

童慶禧：遙感所利用的主要是電磁波資源。人眼能感受到或看到的光線，只是電磁波中非常有限的一部分，叫可見光。實(shí)際上有大量比可見光短或長(zhǎng)的電磁波，人眼根本感受不到，它們的波長(zhǎng)可以有幾公里、數(shù)十公里、數(shù)百公里，甚至數(shù)千公里。遙感利用各種物理光學(xué)和微波儀器，從空天來觀測(cè)地球上的這些電磁波。

自從 1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星以來，人類進(jìn)入了空間時(shí)代；而自從1960年美國(guó)發(fā)射了第一顆氣象衛(wèi)星以來，特別是1972年美國(guó)發(fā)射了第一顆地球資源衛(wèi)星以后，更是開創(chuàng)了從空間通過衛(wèi)星來觀測(cè)地球的歷史。

到現(xiàn)在為止，人們已向空間發(fā)射了大量的衛(wèi)星和各種飛行器，其數(shù)量可達(dá)五六千顆之多，其中有相當(dāng)一部分是對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè)的。雖然它們中的大部分現(xiàn)在已經(jīng)不起作用了，但仍有數(shù)十顆在運(yùn)行。預(yù)計(jì)最近若干年還會(huì)有大量衛(wèi)星發(fā)射升空。

遙感衛(wèi)星從上世紀(jì)70年代發(fā)展到現(xiàn)在，其空間分辨率幾乎每十年提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。分辨率分為三種：空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率。

空間分辨率表示遙感影像對(duì)地面物體的分辨程度，通俗來說也就是地物的清晰程度。

光譜分辨率是表示一幅影像所占的光譜區(qū)間，通常一張照片，如彩色照片，只有三個(gè)顏色，也就是只有三個(gè)波段。而現(xiàn)代遙感技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)可以從衛(wèi)星或者飛機(jī)上得到數(shù)十、數(shù)百以至上千個(gè)波段的信息。

時(shí)間分辨率是表示重復(fù)觀測(cè)一個(gè)地區(qū)的時(shí)間間隔。重復(fù)觀測(cè)周期越短，時(shí)間分辨率也就越高。這三種分辨率實(shí)際上也是一組矛盾，時(shí)間分辨率越高，空間分辨率就不可能很高，同樣，光譜分辨率提高，也會(huì)影響空間分辨率。

對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的觀測(cè)手段主要分為光學(xué)成像和雷達(dá)成像兩類。光學(xué)成像的優(yōu)點(diǎn)是空間分辨率高，但存在不能全天候、全天時(shí)的先天不足；雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星則反之，而且還具有一定的穿透能力，從而能識(shí)別偽裝，時(shí)間分辨率較高。

《瞭望東方周刊》：現(xiàn)在人們都知道空間對(duì)地觀測(cè)很重要，能講幾個(gè)這樣的事例嗎？

童慶禧：遙感應(yīng)用在我國(guó)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，已經(jīng)成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和政府科學(xué)決策的重要信息支撐，比如說對(duì)土地資源、土地利用和它的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。我們對(duì)主要的農(nóng)作物進(jìn)行了遙感估產(chǎn)，對(duì)森林資源進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)植樹造林、退耕還林進(jìn)行了評(píng)估。對(duì)一些重要自然災(zāi)害，遙感一直在進(jìn)行著監(jiān)測(cè)和評(píng)估。我們每天聽到的天氣預(yù)報(bào)，實(shí)際上就是采用了氣象衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)。

比如我們?cè)眠b感監(jiān)測(cè)了著名的“九江決堤”。通過遙感分析，我們可以看到大堤是建在一條古河道上面，它的基底是沙。洪水從底下把它掏空了；盡管上面用了鋼筋混凝土，一旦基底被掏空，就會(huì)垮塌。用遙感技術(shù)分析古河道的分布，就可對(duì)洪水災(zāi)害、特別是工程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這對(duì)判斷是否會(huì)出現(xiàn)管涌，或者是哪些地方可能潰壩，是非常重要的。

“非典”時(shí)期，根據(jù)國(guó)家抗“非典”科技領(lǐng)導(dǎo)小組提出的問題，中科院地理科學(xué)和資源研究所、中科院遙感應(yīng)用研究所、北京大學(xué)遙感和地理信息系統(tǒng)研究所等單位，均開展了疫情控制和預(yù)警的信息系統(tǒng)的研制工作，研究結(jié)果以一種動(dòng)態(tài)的空間信息系統(tǒng)的形式在不同網(wǎng)站上發(fā)布。

整個(gè)系統(tǒng)把空間定位，空間信息管理，空間信息分析和網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)結(jié)合起來，形成了一個(gè)前后端一體的“非典”疫情實(shí)時(shí)傳輸、處理、分析和發(fā)布等功能比較完整的信息系統(tǒng)。

通過這個(gè)系統(tǒng)可以很方便地查詢?nèi)珖?guó)情況，包括疫情的空間分布、死亡人數(shù)、疑似人數(shù)、確診人數(shù)、出院人數(shù)、在醫(yī)人數(shù)等，對(duì)每一個(gè)人都能做到定位、定點(diǎn)。系統(tǒng)為決策者和公眾及時(shí)提供了具有嚴(yán)格空間特征的關(guān)于“非典”疫情的科學(xué)、客觀和動(dòng)態(tài)的信息，為“非典”防治提供了重要信息支持。

《瞭望東方周刊》：人們比較關(guān)注對(duì)地觀測(cè)的軍事用途，你如何看這個(gè)問題？

童慶禧：空間對(duì)地觀測(cè)，在一定程度上遙感空間信息跨越了時(shí)空限制，不受國(guó)界的約束，其宏觀上可把握一個(gè)國(guó)家、甚至全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局，其微觀上可探測(cè)到任何地區(qū)的設(shè)施狀況。因此，它本身是國(guó)家安全的一個(gè)集中體現(xiàn)，可以認(rèn)為，遙感的發(fā)展本是源于軍事的需求。

在對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星支持下，制導(dǎo)武器的尋的、目標(biāo)識(shí)別和跟蹤靠的也是遙感。戰(zhàn)爭(zhēng)的信息化，特別是精確制導(dǎo)武器的利用，使得戰(zhàn)爭(zhēng)形式發(fā)生了巨大改變。打擊的目標(biāo)性更強(qiáng)了，地毯式的狂轟濫炸和浪費(fèi)物資的現(xiàn)象得到了改變，信息起到關(guān)鍵作用，武器的作用也得到了充分發(fā)揮?，F(xiàn)在國(guó)外先進(jìn)的軍事偵察衛(wèi)星，可以達(dá)到0. 1米到0. 15米分辨率。

《瞭望東方周刊》：近年來，國(guó)家在高分辨率對(duì)地觀測(cè)上有很大的投入，你如何看未來走向？

童慶禧：空間信息是一個(gè)國(guó)家對(duì)自己國(guó)土及全球觀測(cè)能力、了解程度的一種體現(xiàn)，是綜合技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志之一，也是我們今天講的數(shù)字地球、數(shù)字中國(guó)、數(shù)字城市的空間框架。我國(guó)的空間技術(shù)和空間應(yīng)用已經(jīng)取得了巨大成就，但還不能完全滿足我國(guó)巨大的需求。

和世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我們還有很大差距。技術(shù)落后可能會(huì)被動(dòng)，所以我們應(yīng)該進(jìn)一步深化改革，加強(qiáng)理論技術(shù)的創(chuàng)新，特別是加強(qiáng)應(yīng)用。同時(shí)，要將長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行和數(shù)據(jù)供應(yīng)作為發(fā)展的主要目標(biāo)。