衛(wèi)星遙感在地級市中的應(yīng)用
——以內(nèi)蒙古通遼市為例

文|鄒艷東 李巍巍 孫琳麗

通遼市氣象局

一、前言

坐地日行八萬里，巡天遙看一千河！隨著科技浪潮的不斷涌來，黨的十九大已將科技強(qiáng)國建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略。如何運(yùn)用好科技手段推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，不斷考驗(yàn)著各級領(lǐng)導(dǎo)干部的執(zhí)政理念和執(zhí)政能力。高分辨率衛(wèi)星技術(shù)作為國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目之一，擁有著非常廣闊的應(yīng)用前景。

衛(wèi)星遙感作為支撐國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要技術(shù)手段之一，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已廣泛應(yīng)用于資源環(huán)境、水文、氣象、地質(zhì)地理等領(lǐng)域，成為一門實(shí)用的、先進(jìn)的空間探測技術(shù)。隨著衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)的愈加成熟，應(yīng)用領(lǐng)域不斷向縱深拓展，從服務(wù)于政府、專業(yè)客戶逐步走向大眾應(yīng)用，與人們的生產(chǎn)生活更加息息相關(guān)。越來越多的開源數(shù)據(jù)和應(yīng)用教程，加上逐漸壯大的遙感人才隊(duì)伍，讓衛(wèi)星遙感應(yīng)用漸漸從國家、省級層面向地級市傾斜。近幾年來，地級市衛(wèi)星遙感應(yīng)用成果和相應(yīng)整體能力已初步成形，在政府管理、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及行業(yè)領(lǐng)域等方面對衛(wèi)星遙感應(yīng)用的需求日益旺盛。2019年5月，內(nèi)蒙古開創(chuàng)了高分衛(wèi)星首家落戶于地市級氣象部門的先河，高分衛(wèi)星內(nèi)蒙古通遼分中心在通遼市氣象局掛牌成立，逐步在防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)建設(shè)、農(nóng)牧生產(chǎn)、自然資源、城市管理等領(lǐng)域形成了成熟的應(yīng)用成果；在其示范帶頭作用下，先后有赤峰市、興安盟、巴彥淖爾市、鄂爾多斯市等8個(gè)盟市成立地市級高分衛(wèi)星應(yīng)用中心，大力促進(jìn)各地政府管理模式創(chuàng)新，政府工作效率得到大幅提高，高效助力了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展。

二、衛(wèi)星遙感在地級市的應(yīng)用優(yōu)勢

隨著2010年高分辨率對地觀測系統(tǒng)國家重大戰(zhàn)略的實(shí)施，地級市的綜合防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)文明建設(shè)、農(nóng)牧生產(chǎn)、自然資源、城市管理、領(lǐng)導(dǎo)干部自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)、應(yīng)對氣候變化和國防建設(shè)等方面對衛(wèi)星遙感綜合應(yīng)用提出了更高要求，衛(wèi)星遙感綜合應(yīng)用需求更加旺盛。同時(shí)，衛(wèi)星遙感在地級市也能更有效地發(fā)揮其優(yōu)勢與作用，進(jìn)一步提升高分衛(wèi)星遙感綜合應(yīng)用效益。

1.優(yōu)勢

（1）地級市占地面積更適合中、高分辨率影像

衛(wèi)星遙感發(fā)揮最大優(yōu)勢的主陣地在地級市。地級市作為國家二級行政區(qū)劃，全國40%地級市占地面積在1萬平方千米以下，59%地級市占地面積在1萬至10萬平方千米。而國內(nèi)外中、高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)單幅拍攝幅寬多為100千米級，地面空間分辨率多為米級或10米級。數(shù)十幅（高分辨率）衛(wèi)星影像、幾十幅甚至幾幅（中分辨率）衛(wèi)星影像即可覆蓋地級市全域?？梢姷丶壥姓嫉胤秶m合使用中、高分辨率衛(wèi)星影像，不但能提高研究區(qū)的清晰度，而且大幅減少了因研究區(qū)范圍過大導(dǎo)致拼接影像的拍攝時(shí)間不同從而對結(jié)果造成的誤差，讓應(yīng)用流程更規(guī)范，結(jié)果更精準(zhǔn)。

（2）地級市是國家、省級與縣級遙感應(yīng)用的技術(shù)紐帶

衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用的主戰(zhàn)場在地級市。對上，地級市可直接引進(jìn)國家和省級成熟科技成果，全面實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星遙感從試驗(yàn)應(yīng)用型向業(yè)務(wù)服務(wù)型戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的實(shí)質(zhì)性突破，將試驗(yàn)成果真正應(yīng)用于服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展。對下，地級市可根據(jù)上級技術(shù)成果結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，圍繞關(guān)鍵問題攻關(guān)突破，指導(dǎo)并支撐遙感應(yīng)用業(yè)務(wù)在縣級持續(xù)發(fā)展。從應(yīng)用國家、省級成熟技術(shù)成果到地級市自身衛(wèi)星遙感體系建設(shè)，再到對縣級的應(yīng)用支撐，地級市起到了良好的技術(shù)紐帶作用。

（3）地級市有利于開展真實(shí)性檢驗(yàn)工作

在地級市開展當(dāng)?shù)貐^(qū)域的衛(wèi)星遙感服務(wù)產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)工作，一方面可大范圍獲取地面觀測數(shù)據(jù)，另一方面當(dāng)?shù)毓ぷ魅藛T可結(jié)合實(shí)地經(jīng)驗(yàn)對研究區(qū)易混淆標(biāo)識物進(jìn)行迅速甄別。利用地級市地面觀測數(shù)據(jù)檢驗(yàn)遙感產(chǎn)品代表性、精度等并進(jìn)行反饋，協(xié)助國家、省級衛(wèi)星中心進(jìn)一步改進(jìn)遙感產(chǎn)品，同時(shí)可進(jìn)一步提高當(dāng)?shù)剡b感應(yīng)用準(zhǔn)確度，為更高精度、更多融合的衛(wèi)星遙感服務(wù)提供基礎(chǔ)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（4）政府推動(dòng)地級市衛(wèi)星遙感建設(shè)動(dòng)力十足

國家發(fā)展改革委與國防科工委印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見》中指出，各級地方政府和有關(guān)部門在積極落實(shí)國家有關(guān)總體規(guī)劃的同時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際，積極推動(dòng)衛(wèi)星應(yīng)用區(qū)域和行業(yè)的綜合應(yīng)用和典型示范，實(shí)施為省、市兩級衛(wèi)星遙感應(yīng)用體系建設(shè)提供有力的政策保障。隨著國家“十四五”規(guī)劃的發(fā)布，內(nèi)蒙古區(qū)、市兩級針對衛(wèi)星遙感也作出了相應(yīng)規(guī)劃。內(nèi)蒙古自治區(qū)“十四五”規(guī)劃中指出，加快傳感器、地理空間信息、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航、新一代信息網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用。通遼市“十四五”規(guī)劃中指出，完成風(fēng)云四號（FY-4）第二代靜止衛(wèi)星接收處理系統(tǒng)建設(shè)，建立高分衛(wèi)星遙感綜合應(yīng)用平臺。各級政府不斷加強(qiáng)對衛(wèi)星遙感應(yīng)用的宏觀管理和政策引導(dǎo)，統(tǒng)籌規(guī)劃與建設(shè)地級市衛(wèi)星遙感應(yīng)用體系，加大扶持力度，促使地級市衛(wèi)星遙感應(yīng)用成為加強(qiáng)與改善當(dāng)?shù)卣暧^管理和科學(xué)決策的重要手段。

2.作用

近年來，在國家和各級地方政府的高度重視及大力扶持下，衛(wèi)星遙感應(yīng)用為地級市帶來諸多“紅利”。

（1）有效提升政府工作效率

依托各類數(shù)據(jù)深度融合及智能挖掘分析，大幅減少人力物力的投入，實(shí)現(xiàn)對自然災(zāi)害、資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、城市治理的動(dòng)態(tài)監(jiān)測評估，為政府決策提供科學(xué)、準(zhǔn)確、客觀、可靠的數(shù)據(jù)支撐，提高了政府工作效率。在當(dāng)前全球新冠疫情大背景下，衛(wèi)星遙感作為非接觸工作手段之一受到更多青睞。

（2）有利于政府管理模式創(chuàng)新

衛(wèi)星遙感應(yīng)用有助于推動(dòng)政府管理服務(wù)現(xiàn)代化水平，提升對大數(shù)據(jù)綜合分析應(yīng)用能力，有效銜接中央、地方政府各層級信息傳遞，同時(shí)還能高效檢驗(yàn)信息的真實(shí)性、準(zhǔn)確性，明顯提高綜合防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)文明建設(shè)服務(wù)的主動(dòng)性及時(shí)效性，為建立問題快速反應(yīng)機(jī)制奠定基礎(chǔ)，為加快適應(yīng)新時(shí)代要求的政府管理新模式提供了不可或缺的技術(shù)支持。

（3）有利于行業(yè)發(fā)展

隨著衛(wèi)星遙感在地級市的應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的不斷加快，大力促進(jìn)了遙感數(shù)據(jù)在國土資源、農(nóng)牧業(yè)、林業(yè)、水利、氣象、環(huán)境、減災(zāi)、測繪、交通、教育等領(lǐng)域和區(qū)域開發(fā)、城鄉(xiāng)管理以及重大工程中的應(yīng)用，有效拓展衛(wèi)星遙感應(yīng)用的高度、廣度、深度，進(jìn)一步推進(jìn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)示范推廣和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，為地區(qū)遙感產(chǎn)業(yè)提供基礎(chǔ)支撐。

三、通遼市衛(wèi)星遙感應(yīng)用

高分衛(wèi)星內(nèi)蒙古通遼分中心以服務(wù)政府決策為核心，以促進(jìn)行業(yè)發(fā)展為重點(diǎn)，建立“氣象+政府+部門+企業(yè)”的工作格局，切實(shí)發(fā)揮了衛(wèi)星遙感應(yīng)用在地級市保障生態(tài)文明建設(shè)、防災(zāi)減災(zāi)和農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)等方面的作用。建設(shè)期間，通遼市人民政府尋求國家高分中心提供指導(dǎo)，并主動(dòng)尋找國家高分專項(xiàng)、自治區(qū)氣象局與通遼市政府戰(zhàn)略交匯點(diǎn)，成立實(shí)體機(jī)構(gòu)，制定建設(shè)方案、總體規(guī)劃及行業(yè)專項(xiàng)規(guī)劃，完善合作聯(lián)動(dòng)機(jī)制，編制行業(yè)對接方案，已與28個(gè)政府部門實(shí)現(xiàn)對接，完成了業(yè)務(wù)平臺建設(shè)，構(gòu)建了不同需求“一站式”服務(wù)模式，破解了機(jī)制、定位、行業(yè)與平臺的壁壘，全面提升了內(nèi)蒙古自治區(qū)遙感綜合應(yīng)用體系建設(shè)效益，在內(nèi)蒙古全區(qū)各盟市氣象部門中起到了良好的示范帶頭作用。成立至今，中心承接通遼市各級政府及相關(guān)部門部署的工作任務(wù)50余項(xiàng)，報(bào)送高分應(yīng)用專報(bào)49期，編輯印發(fā)《高分衛(wèi)星遙感應(yīng)用?？贰锻ㄟ|市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田遙感監(jiān)測圖集》《通遼市生態(tài)氣象綜合監(jiān)測評估報(bào)告》等。中心業(yè)務(wù)與研究并舉，“高分+行業(yè)”應(yīng)用成效顯著。

1.數(shù)字農(nóng)業(yè)

開展基于多源衛(wèi)星的農(nóng)作物種植面積提取、長勢監(jiān)測、病蟲害監(jiān)測預(yù)警等業(yè)務(wù)服務(wù)。建立通遼市農(nóng)情遙感監(jiān)測評估系統(tǒng)，圍繞區(qū)域農(nóng)作物實(shí)現(xiàn)其分布、長勢、估產(chǎn)、災(zāi)害等數(shù)據(jù)在區(qū)域高清地圖上疊加展示與分析，并結(jié)合氣象數(shù)據(jù)輔助用戶分析區(qū)域農(nóng)作物適宜生長的地溫、降雨、積溫等氣象因子條件（圖1）。

圖1 通遼市農(nóng)情遙感監(jiān)測評估系統(tǒng)界面

2.防災(zāi)減災(zāi)

面向通遼市防災(zāi)減災(zāi)與應(yīng)急響應(yīng)需求，開展旱災(zāi)、洪災(zāi)、雪災(zāi)、沙塵暴、地質(zhì)災(zāi)害、森林草原火災(zāi)等典型災(zāi)害區(qū)域綜合應(yīng)用，為自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)提供有效技術(shù)支撐。針對通遼市2021年11月5日至9日特大暴雪過程，不間斷開展降雪前、中、后期遙感監(jiān)測服務(wù)，利用高分辨率多源衛(wèi)星影像等資料，提供積雪覆蓋、積雪深度監(jiān)測遙感產(chǎn)品，成為當(dāng)?shù)卣_展重點(diǎn)區(qū)域清除積雪等工作的重要依據(jù)（圖2）。

圖2 2021年11月11日通遼市科爾沁區(qū)主城區(qū)積雪情況

3.生態(tài)監(jiān)測

開展通遼市2019年“山水林田湖草沙”衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分類，推進(jìn)全市自然資源資產(chǎn)監(jiān)測評估分析；科爾沁沙地治理、霍林河露天煤礦治理監(jiān)測分析報(bào)告，為當(dāng)?shù)鼗哪恋刂卫砑熬G色礦山建設(shè)工作提供了重要的成果檢驗(yàn)依據(jù)，分別成為國家生態(tài)環(huán)保督察組和內(nèi)蒙古自治區(qū)主席現(xiàn)場會的調(diào)研材料。圖3為近20年通遼市土地荒漠化分布圖。

圖3 近20年通遼市土地荒漠化分布圖

4.鄉(xiāng)村振興

編制《通遼市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田衛(wèi)星遙感監(jiān)測圖集》，內(nèi)容涵蓋全市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范建設(shè)區(qū)域，突出展示7個(gè)示范村的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田并對比建設(shè)前后成果（圖4）。圖集成為內(nèi)蒙古自治區(qū)推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)工作現(xiàn)場會展示材料，獲得高度認(rèn)可。

圖4 通遼市開魯縣民主村高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范區(qū)

四、思考與展望

本文以內(nèi)蒙古通遼市為例介紹了衛(wèi)星遙感在地級市中的應(yīng)用，突出了衛(wèi)星遙感在地級市的應(yīng)用優(yōu)勢與成效，同時(shí)進(jìn)行了一定的思考與前景展望。

1.思考

地市級應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范尚未成型，直接引進(jìn)國家或省級標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況并不能完全相適應(yīng)；地級市各行業(yè)部門對衛(wèi)星遙感認(rèn)知水平不盡相同，導(dǎo)致無法開展更為有效的行業(yè)部門對接；衛(wèi)星遙感應(yīng)用成果的法律效力尚未認(rèn)可，例如與保險(xiǎn)公司開展災(zāi)情分析，衛(wèi)星遙感所提供的數(shù)據(jù)不能產(chǎn)生法律效力，僅可作為災(zāi)情調(diào)研及理賠的參考依據(jù)。

2.展望

目前，衛(wèi)星遙感發(fā)展迅猛,我國逐步進(jìn)入了以高時(shí)間分辨率、高光譜分辨率和高空間分辨率為特征的對地觀測新時(shí)代。但隨著我國經(jīng)濟(jì)總量的不斷增加，城市規(guī)模不斷壯大，地級市將跨越直轄市和省會城市成為遙感數(shù)據(jù)的重點(diǎn)用戶，充分體現(xiàn)衛(wèi)星遙感領(lǐng)域快速增長的影響力和強(qiáng)大的科技實(shí)力。

衛(wèi)星遙感作為支撐地級市政府管理和行業(yè)應(yīng)用的高科技手段，將逐步優(yōu)化涵蓋多領(lǐng)域、滿足地方需求的應(yīng)用業(yè)務(wù)，遙感監(jiān)測服務(wù)更加有力；建設(shè)高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，全面提高數(shù)據(jù)保障能力；打造行業(yè)應(yīng)用示范工程，完善產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，應(yīng)用成效持續(xù)放大?！扒Ю镅邸敝φ卫砟芰椭卫硭浆F(xiàn)代化、精細(xì)化能力不斷提升，為地方經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐。