高分衛(wèi)星遙感圖像在東盟國家的應用與探討

隨著我國“一帶一路”倡議的持續(xù)推進，以及高分工程的加速建設，在“一帶一路”沿線地區(qū)大力發(fā)展我國高分系列遙感衛(wèi)星的圖像應用，已經成為拓展我國軟實力、宇航走出去的重要內容。東盟是我國“一帶一路”倡議海上絲綢之路的起點，其戰(zhàn)略意義不言而喻。本文以我國高分衛(wèi)星遙感圖像應用為案例，思考與探討了針對東盟國家的高分系列衛(wèi)星遙感圖像的應用。

一、背景

成立于1967年的東盟是我國“一帶一路”倡議中的一組明珠 ，從大陸架角度來說，它懷抱著中國的南海，是中國在亞洲的重要支點。東盟也是我國“一帶一路”倡議的海上絲綢之路的起點，其重要性不言而喻。自2010年中國航天科技集團公司首次向東盟地區(qū)開展宇航出口業(yè)務，打開東盟宇航市場以來，我國已在通信、導航、遙感等多個宇航基礎領域逐步進入東盟市場。以遙感為例，我國就有中華人民共和國科學技術部和中國航天科技集團公司聯(lián)合推進的“中國-東盟遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享與服務平臺項目”業(yè)務，以及由中國科學院推進的“中馬雙園”遙感數(shù)據(jù)項目。但這些項目，多是以提供遙感數(shù)據(jù)為主要目的，即通過平臺，以提供一級、二級遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)為主，與目前占領東盟市場的歐美等國家遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務沒有差異。特別是空客防務與航天（EADS）公司，已經通過泰國遙感衛(wèi)星——“泰國對地觀測系統(tǒng)衛(wèi)星”（THEOS），與由泰國科學技術部支持的泰國地理信息與空間技術發(fā)展局（GISTDA）一起，在東盟建立了強大的遙感衛(wèi)星基礎數(shù)據(jù)共享與分銷網絡，從而使得我國在2m級別全色分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)領域，無法大規(guī)模進入東盟市場。

近年來，我國以高分二號為代表的亞米級、高分辨率民用遙感衛(wèi)星崛起，THEOS老齡化趨勢不斷加速，東盟國家衛(wèi)星遙感影像的需求呈現(xiàn)井噴式發(fā)展。如何踏準節(jié)奏、取得先機，引導用戶在遙感圖像領域向更高分辨率或低中高分辨率結合應用發(fā)展，爭取更大市場，為東盟國家取得更高的社會和經濟效益，甚至牽引更高級別的宇航業(yè)務出口，就是需要思考的問題。

二、應用

1. 公路分析與提取

一個國家的高速公路質量與數(shù)量，可以反映該國的市政基礎設施建設程度與經濟發(fā)達程度。使用高分辨率遙感衛(wèi)星的遙感影像數(shù)據(jù)，可以協(xié)助東盟國家，提取更加詳細的城市道路數(shù)據(jù)，特別是道路的經緯度位置信息、車道信息、道路劃線情況、總長度信息、寬度信息、交流道信息、收費站信息以及材質信息（土路、柏油路、水泥路）等道路必要元素，可以為東盟國家提供亞米級別的道路保養(yǎng)維護，道路分析統(tǒng)計與報表核查工作。同時，為用戶在道路規(guī)劃、道路設計、道路改造、道路普查當中提供相關分析數(shù)據(jù)，為國家后續(xù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。

2. 城市泥沙遺撒追蹤與分析

和我國一樣，隨著國家城市化的發(fā)展，東盟國家，特別是發(fā)達東盟國家，同樣面臨著我國在剛剛結束的中國共產黨第十九次全國代表大會當中所提出的“人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾”是社會主要矛盾的問題。在這之中，關系到城市環(huán)境，市政建設的需求與要求尤為明顯。而對人民影響較大的，市政市容以及空氣質量排在首位。城市化過程中的建設工地周邊的公路泥沙遺撒就是影響空氣質量的主要元兇。當車輛通過有泥沙遺撒的路面時，較輕的泥沙會在周邊形成較大的空氣污染情況。利用高分衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，可以快速提取發(fā)達大城市中正在施工的工地，特別是針對正在修建未上報地區(qū)的核查，并對相關工地周邊泥沙的遺撒進行追蹤與分析，從而為政府執(zhí)法、提高政府業(yè)務主管部門的監(jiān)管和決策的能力提供重要依據(jù)。而通過嚴格執(zhí)法，可以有效降低城市泥沙遺撒對于空氣質量的影響。

▲高分四號

3. 發(fā)現(xiàn)森林火災

東盟國家大多森林茂密，植被豐富，因此對于森林火災十分重視。雖然，東盟成員國之間有《預防森林火災聯(lián)合協(xié)議》，且東盟國家已經有了一整套森林預防火災的機制與方法，但仍無法有效防止火災的發(fā)生。1997-1998年，印度尼西亞的千萬公頃森林大火事件，不僅燒毀了整個原始森林區(qū)域及其周邊資源，還導致近2000萬人因呼吸污染的空氣引發(fā)急性疾病，并最終影響長期健康。新加坡及印度尼西亞的相關機場，因濃霧而籠罩，被迫關閉，整個地區(qū)的經濟損失高達93億美元。森林大火，在毀壞動植物多樣性的同時，濃重的煙霧還釋放大量溫室氣體。可以說，森林大火招致雙重環(huán)境災害。有鑒于此，森林火災的監(jiān)測對于東盟國家十分重要。但如果單靠人工進行，不僅要花費大量的人力和財力，而且要經過很長的時間才能獲得全面的資料，而利用高分四號地球同步軌道衛(wèi)星的凝視遙感技術，則可以在很短的時間內獲得大量同一地區(qū)的遙感衛(wèi)星資料，通過與氣象衛(wèi)星，以及其他高分辨率衛(wèi)星的結合工作，甚至可以在火災發(fā)生初期，就予以預警，從而方便當?shù)卣皶r安排防災、救災工作。

4.農物種估產、分類以及含水量分析

東盟國家多以農業(yè)經濟為主，農作物的豐歉，歷來受到東盟各國的關注，特別是越南、緬甸和泰國等東南亞國家，是世界主要水稻、小麥、甘蔗、黃麻、橡膠、棕櫚油的生產國。以前，大多通過歐、美、日等國家衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進行大尺度高光譜分辨率觀測。高分衛(wèi)星系統(tǒng)正式運行后，通過綜合利用我國高分辨率衛(wèi)星的不同光譜譜段，與國外高光譜中分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)互相結合交叉使用，可以在原有分析基礎上，對預測精度、分類準確度和分析正確性進行進一步的提升。特別是針對東盟國家同一地區(qū)植被種植結構相對單一，且面積廣大的特點尤為適用。在回歸分析與分層抽樣中，對于農業(yè)統(tǒng)計也能起到輔助作用。

5. 航道分析

東盟國家作為我國海上絲綢之路的必要環(huán)節(jié)，其特殊位置，決定了其在沿海地區(qū)地理位置復雜、港口繁多的特性。而無論船只大小，東盟國家對于航道情況，都十分重視。通過利用高分辨率遙感衛(wèi)星影像，可以在一定程度上反演近海以及河道地區(qū)的深度，雖然目前相關精度仍嚴重依賴于目的地定標結果，且受水溫、氣象情況影響，但可以快速確定哪些航道可行，哪些區(qū)域危險，對于初步要求和分析來說，依然有一定的經濟意義。

▲高分二號

三、探討

在民用遙感衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)進入亞米級時代，以及東盟國家進入后泰國THEOS時代的情況下，東盟國家遙感數(shù)據(jù)及其應用的需求勢必會不斷加大。提供簡單的、無差異化的原始數(shù)據(jù)服務，可能會在短期內填補相應的數(shù)據(jù)源缺位，但從長期來看，將無法滿足終端用戶的需求。這是由于原材料級別的數(shù)據(jù)，一方面，無法有效拓展各類數(shù)據(jù)平臺的使用效率，從而限制了原始數(shù)據(jù)的需求；另一方面，也使得遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的深度價值沒有被有效挖掘利用，降低了遙感影像的附加需求。

可以預計的是，在未來后THEOS時代或THEOS-2并行時代，東盟國家無論是繼續(xù)以泰國為首進行采購亦或采用集體采購泰國運營的摸式，都勢必會繼續(xù)采購至少一顆大幅寬中高分辨率遙感衛(wèi)星，且其數(shù)據(jù)分辨率與幅寬都會比THEOS有一定程度的提升。而亞米級分辨率遙感衛(wèi)星影像，其從用途到使用方法上都與2m～2.5m級別分辨率的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)有著一定的區(qū)別，或者說是包含關系。因此，通過利用我國現(xiàn)有亞米級系列遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)影像，進行亞米級數(shù)據(jù)應用示范建設，加快對東盟國家進行深度數(shù)據(jù)應用服務，這種“以用引購”牽引市場的方式，將有效地促進東盟各國用戶對我國遙感應用產品的認可，從而為更高層次的宇航產品出口，打下堅實的用戶基礎。

四、結束語

東盟自成立之初開始，大多是以礦產資源、旅游、文化和農業(yè)為主要收入來源，這種特殊的收入形式，以及特殊的地理位置，且大多處于新興市場當中，導致了其對遙感數(shù)據(jù)產品的特殊需求。因此需要具體問題具體分析，前文列舉了一些遙感衛(wèi)星圖像的應用方向和過程，實際應用情況在不同背景下，會產生不同的效果。

不同情況下的用戶需求牽引方式，不能直接套用，需要針對不同東盟國家制定不同高分衛(wèi)星遙感圖像應用策略，并積極地走出去，建立我國與東盟之間的空間應用與宇航技術轉讓出口協(xié)商機制，構建全局合作架構等多次層、多手段綜合應用，才能使我國高層次宇航業(yè)務真正站穩(wěn)東盟，為東盟提供深度服務。