實(shí)現(xiàn)寧夏遙感影像統(tǒng)籌管理的探討

擺杰，陳瑞

（1.新疆煤田地質(zhì)局綜合地質(zhì)勘查隊(duì)；2.寧夏國(guó)土資源地理信息中心）

1 引言

近年來(lái)，測(cè)繪與地理信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，隨著國(guó)家政策導(dǎo)向的牽引，國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，數(shù)據(jù)獲取手段日益豐富，獲取能力大幅提高，數(shù)據(jù)覆蓋度和空間分辨率逐漸達(dá)到國(guó)際水平[1]。特別是資源系列衛(wèi)星、高分系列衛(wèi)星的穩(wěn)定運(yùn)行，為國(guó)土資源、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域提供有效服務(wù)，提升了衛(wèi)星綜合觀測(cè)能力，夯實(shí)了國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星的基礎(chǔ)。同時(shí)，隨著北京二號(hào)、吉林一號(hào)、高景一號(hào)等商業(yè)遙感衛(wèi)星的成功發(fā)射，國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星空間分辨率最高達(dá)到0.5m，大幅拓寬了國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)的應(yīng)用空間和市場(chǎng)廣度，為用戶提供質(zhì)量更高、現(xiàn)勢(shì)性更強(qiáng)的遙感影像數(shù)據(jù)。

隨著寧夏經(jīng)濟(jì)社會(huì)事業(yè)的快速發(fā)展，遙感影像在各個(gè)行業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。一方面，遙感影像資料在輔助政府部門(mén)進(jìn)行科學(xué)決策和應(yīng)對(duì)各類自然災(zāi)害和公共安全突發(fā)事件中發(fā)揮著越來(lái)越重大的作用；另一方面，由于遙感影像資料的獲取及分發(fā)服務(wù)未列入統(tǒng)一管理，統(tǒng)籌工作沒(méi)有跟上，相關(guān)制度與措施不配套，長(zhǎng)期以來(lái)，全區(qū)普遍存在遙感影像數(shù)據(jù)重復(fù)采購(gòu)、重復(fù)投入、失密泄密等問(wèn)題，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)遙感影像資源的共享使用，造成財(cái)政資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，實(shí)現(xiàn)全區(qū)遙感影像統(tǒng)籌獲取、統(tǒng)籌采購(gòu)、統(tǒng)籌管理勢(shì)在必行。本文主要研究寧夏遙感影像統(tǒng)籌管理目前存在的問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題提出如何實(shí)現(xiàn)全區(qū)遙感影像統(tǒng)籌管理，為各省測(cè)繪地理信息主管部門(mén)實(shí)現(xiàn)遙感影像統(tǒng)籌采購(gòu)和管理提供參考和借鑒。

2 遙感影像統(tǒng)籌管理存在的問(wèn)題

2.1 資源分散，多元管理

①?gòu)臄?shù)據(jù)來(lái)源來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)外遙感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)源較多，不僅造成了數(shù)據(jù)源之間的惡性競(jìng)爭(zhēng)，也造成了用戶的盲目選擇[2]，這就需要挖掘用戶的深層次需求，結(jié)合各類數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢(shì)，讓數(shù)據(jù)獲取方案更加科學(xué)合理，以保證社會(huì)化應(yīng)用穩(wěn)定快速發(fā)展；②從行業(yè)應(yīng)用來(lái)講，全區(qū)各行業(yè)、各部門(mén)根據(jù)工作需要每年采購(gòu)遙感影像，由于各部門(mén)和單位的行政級(jí)別和遙感數(shù)據(jù)用途不一致，采購(gòu)計(jì)劃和采購(gòu)內(nèi)容相互不了解，通常造成同一衛(wèi)星、同一區(qū)域、同一時(shí)點(diǎn)的遙感影像重復(fù)采購(gòu)和數(shù)據(jù)產(chǎn)品的重復(fù)加工；③在管理層面，國(guó)土資源主管部門(mén)、測(cè)繪地理信息主管部門(mén)、國(guó)防科工局等都有各自數(shù)據(jù)獲取的固定渠道，但是實(shí)行的是分割管理，沒(méi)有形成統(tǒng)籌管理和資源共享，造成遙感數(shù)據(jù)使用效率不高，財(cái)政資金重復(fù)投資和資源浪費(fèi)。

2.2 應(yīng)用部門(mén)技術(shù)力量薄弱

一方面，全區(qū)各行業(yè)、各部門(mén)需要大量的遙感影像數(shù)據(jù)來(lái)支撐行業(yè)發(fā)展和科學(xué)決策，但另一方面，數(shù)據(jù)使用部門(mén)將原始影像數(shù)據(jù)加工成正射影像產(chǎn)品，缺乏相關(guān)專業(yè)軟件、控制點(diǎn)成果以及專業(yè)技術(shù)人員，導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)成本大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量不高等問(wèn)題[3]。同時(shí)，各應(yīng)用部門(mén)亟需遙感影像數(shù)據(jù)和行業(yè)應(yīng)用深入結(jié)合，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，但是技術(shù)力量薄弱，專業(yè)化水平不高的現(xiàn)狀普遍存在，導(dǎo)致遙感影像數(shù)據(jù)價(jià)值沒(méi)有充分發(fā)揮。

2.3 遙感影像相關(guān)統(tǒng)籌管理辦法不完善

寧夏回族自治區(qū)政府于2017年3月22日出臺(tái)了《寧夏回族自治區(qū)遙感影像資料管理規(guī)定（試行）》，但是，實(shí)現(xiàn)全區(qū)遙感影像統(tǒng)籌涉及多個(gè)部門(mén)，包括發(fā)改、財(cái)政、測(cè)繪、國(guó)土以及其他行業(yè)應(yīng)用部門(mén)，對(duì)應(yīng)的主管部門(mén)沒(méi)有出臺(tái)具體落實(shí)的管理辦法。遙感影像統(tǒng)籌是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要多部門(mén)協(xié)力推進(jìn)，必須出臺(tái)一系列相關(guān)配套管理辦法，使《寧夏回族自治區(qū)遙感影像資料管理規(guī)定（試行）》落地生根，具備可操作性、可實(shí)施性，形成規(guī)范化的制度和政策，實(shí)現(xiàn)全區(qū)遙感數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌利用，全面推動(dòng)遙感影像產(chǎn)業(yè)朝集約化、快速化發(fā)展。

3 遙感影像統(tǒng)籌管理的實(shí)現(xiàn)

全區(qū)遙感影像統(tǒng)籌將從出臺(tái)管理辦法、統(tǒng)籌獲取數(shù)據(jù)獲取和提供、海量影像數(shù)據(jù)高效管理、多源遙感影像智能優(yōu)選、整合職能和優(yōu)化技術(shù)隊(duì)伍、發(fā)揮國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星影像優(yōu)勢(shì)等方面展開(kāi)工作。

3.1 出臺(tái)一系列管理辦法

在《寧夏回族自治區(qū)遙感影像資料管理規(guī)定（試行）》出臺(tái)的基礎(chǔ)上，可以從財(cái)政資金、統(tǒng)籌獲取、數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)提供等方面進(jìn)一步細(xì)化，形成各類制度和辦法，包括自治區(qū)財(cái)政廳制定《寧夏遙感影像數(shù)據(jù)采購(gòu)財(cái)政管理辦法》、自治區(qū)發(fā)改委制定《寧夏遙感影像統(tǒng)籌獲取管理細(xì)則》、自治區(qū)測(cè)繪地理信息局制定《寧夏遙感影像數(shù)據(jù)統(tǒng)籌生產(chǎn)加工規(guī)定》及《寧夏遙感影像數(shù)據(jù)提供管理規(guī)定》，通過(guò)出臺(tái)一系列辦法和細(xì)則，真正讓遙感影像統(tǒng)籌獲取、統(tǒng)籌生產(chǎn)加工、統(tǒng)籌提供落地，做到遙感影像采購(gòu)有計(jì)劃、遙感影像管理有部門(mén)、遙感影像分發(fā)有步驟。

3.2 統(tǒng)籌遙感數(shù)據(jù)獲取和提供

堅(jiān)持“各個(gè)管理層次所需的遙感影像數(shù)據(jù)應(yīng)該豐富和易于獲得” “數(shù)據(jù)只需采集一次”及“在一個(gè)層次上獲取的影像必須在不同層次上共享”等原則，統(tǒng)籌國(guó)土資源部寧夏衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)中心、國(guó)家測(cè)繪地理信息局資源三號(hào)衛(wèi)星影像云服務(wù)平臺(tái)、國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)寧夏數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心等多途徑來(lái)源的遙感影像數(shù)據(jù)。同時(shí)，升級(jí)已有的寧夏遙感影像數(shù)據(jù)中心，優(yōu)化數(shù)據(jù)查詢功能，開(kāi)發(fā)影像按需下載功能，讓數(shù)據(jù)查詢更加智能[4]，下載更加便捷，實(shí)現(xiàn)全區(qū)遙感影像數(shù)據(jù)統(tǒng)一接收、存儲(chǔ)、生產(chǎn)、管理和提供。

3.3 海量像數(shù)據(jù)高效管理

隨著多渠道、多種類、大范圍數(shù)據(jù)的獲取，高時(shí)間、高光譜、高空間分辨率遙感影像將帶來(lái)海量的數(shù)據(jù)量，如何解決海量遙感影像存儲(chǔ)和高效管理顯得非常重要[5]。要做到有效存儲(chǔ)和管理海量遙感影像，必須把元數(shù)據(jù)和原始影像數(shù)據(jù)分開(kāi)管理：①對(duì)已獲取的大規(guī)模的遙感影像數(shù)據(jù)，建立元數(shù)據(jù)庫(kù)，遙感影像元數(shù)據(jù)主要應(yīng)包括影像來(lái)源、衛(wèi)星星座、傳感器、產(chǎn)品波段、產(chǎn)品級(jí)別、空間分辨率、采集時(shí)間、影像范圍、云覆量和產(chǎn)品大小等信息，同時(shí)生成影像縮略圖；②將大規(guī)模的原始遙感影像數(shù)據(jù)存放在分布式存儲(chǔ)上，元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)建立元數(shù)據(jù)和原始影像數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)快速檢索遙感影像的元數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而獲取需要的影像數(shù)據(jù)。

3.4 多源遙感影像智能優(yōu)選

多渠道、多方位獲取的遙感影像數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量大、種類豐富，可能會(huì)存在同一星座、同一時(shí)段、同一類型的重復(fù)數(shù)據(jù)，這就需要在多源、多尺度、多類型、多波段的遙感影像數(shù)據(jù)中，優(yōu)選出影像質(zhì)量高、云量覆蓋少、現(xiàn)勢(shì)性高、多波段信息豐富的數(shù)據(jù)。綜合利用多源遙感影像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的最優(yōu)化影像覆蓋?？梢越柚嚓P(guān)成熟軟件，如北京國(guó)測(cè)星繪信息技術(shù)有限公司的多源遙感影像優(yōu)選軟件和德國(guó)Definiens Imaging公司的eCognition軟件，通過(guò)設(shè)置需求區(qū)域、時(shí)相、空間分辨率、波段、衛(wèi)星星座、云覆蓋度等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行選取，為用戶提供遙感影像覆蓋最全、質(zhì)量最優(yōu)[6]、空間分辨率最高、時(shí)相最佳、成本最低等多種科學(xué)合理的方案。

3.5 整合職能和優(yōu)化技術(shù)隊(duì)伍

通過(guò)職能整合，明確全區(qū)遙感影像數(shù)據(jù)統(tǒng)籌管理技術(shù)支撐單位，承擔(dān)起全區(qū)遙感影像的統(tǒng)籌采購(gòu)、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一分發(fā)的職責(zé)。同時(shí)，結(jié)合自治區(qū)當(dāng)前和未來(lái)發(fā)展需求，承擔(dān)遙感影像數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面的職責(zé)，進(jìn)一步優(yōu)化專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍，加快已有技術(shù)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，加強(qiáng)遙感方面的人才引進(jìn)，開(kāi)展遙感應(yīng)用理論研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，促進(jìn)遙感影像數(shù)據(jù)在各行業(yè)的高效和深入利用。重點(diǎn)開(kāi)展低空攝影測(cè)量研究，將無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)進(jìn)行工程化、實(shí)用化開(kāi)發(fā)，獲取更高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)，提高作業(yè)效率和精度，實(shí)現(xiàn)大比例尺DEM、DOM、DLG數(shù)據(jù)的快速生產(chǎn)。

3.6 發(fā)揮國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星影像優(yōu)勢(shì)

近年來(lái)，我國(guó)遙感衛(wèi)星事業(yè)發(fā)展迅速，先后有天繪一號(hào)、資源三號(hào)、高分一號(hào)、高分二號(hào)、北京二號(hào)等衛(wèi)星發(fā)射成功，并穩(wěn)定運(yùn)行，影像空間分辨率不斷提高，從2m提升到0.5m，國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星進(jìn)入0.5m時(shí)代。國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星及主要用途如表1所示。國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星在影像質(zhì)量和產(chǎn)品精度方面都能基本滿足各行業(yè)需求，并且大多國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星具備編程能力[7]。相比國(guó)外衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星在數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性、獲取便捷性、數(shù)據(jù)覆蓋能力、價(jià)格等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。應(yīng)充分利用國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星，減少國(guó)外遙感衛(wèi)星的采購(gòu)，尤其在資源、環(huán)境、測(cè)繪、海洋等應(yīng)用廣泛的領(lǐng)域，加速推進(jìn)國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星應(yīng)用，發(fā)展衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理技術(shù)，提高衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量，在同等數(shù)據(jù)質(zhì)量下，優(yōu)先購(gòu)買(mǎi)國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)衛(wèi)星遙感事業(yè)蓬勃發(fā)展，影像獲取能力快速發(fā)展，形成海量遙感影像數(shù)據(jù)，同時(shí)社會(huì)各個(gè)行業(yè)對(duì)遙感影像的需求旺盛，應(yīng)用不斷增加，加強(qiáng)全區(qū)遙感影像統(tǒng)籌管理勢(shì)在必行。寧夏遙感影像主管部門(mén)，整合各方資源，加強(qiáng)影像獲取統(tǒng)一監(jiān)管，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各部門(mén)之間的數(shù)據(jù)需求，建立影像獲取共享機(jī)制，統(tǒng)籌管理影像獲取、加工、分發(fā)與應(yīng)用[9]，整合職能和優(yōu)化技術(shù)隊(duì)伍，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研究，發(fā)揮國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星優(yōu)勢(shì)，正真做到節(jié)省財(cái)政資金，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展保駕護(hù)航，為我區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)[10]。

表1 國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星及主要用途