從昆明遙感創(chuàng)新高端論壇看今后遙感發(fā)展方向

文｜李志忠 洪增林 劉德長 張曉團(tuán) 付壘， 韓海輝 丁琳 白鵬飛 張文龍 王智遠(yuǎn)

1.中國遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)專家委員會(huì) 2.上合組織地學(xué)衛(wèi)星遙感中心 3.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心

2023 年3 月26—27 日，遙感技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用高端論壇在昆明舉辦，多位院士專家親臨現(xiàn)場(chǎng)或云端交流，為遙感應(yīng)用發(fā)展把關(guān)定向，站在國際前沿，探討我國遙感技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展前景。本文結(jié)合本次會(huì)議研討情況，對(duì)我國遙感衛(wèi)星及應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行了思考。

一、昆明遙感創(chuàng)新高端論壇

本次會(huì)議由中國遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)專家委員會(huì)、陜西省自然資源學(xué)會(huì)、中國地震學(xué)會(huì)對(duì)地觀測(cè)委員會(huì)、核工業(yè)遙感國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等主辦，全國遙感行業(yè)26 家單位協(xié)辦，來自國內(nèi)外的300 多位專家參加了本次會(huì)議。

會(huì)議六個(gè)主題報(bào)告圍繞國家戰(zhàn)略需求，在能源、礦產(chǎn)資源、土地、水、生態(tài)、糧食、城鎮(zhèn)化、災(zāi)害、交通、元宇宙及新型遙感器研發(fā)等領(lǐng)域開展研討，聚焦了新時(shí)代生態(tài)文明與綠色發(fā)展主題，以及天空地網(wǎng)立體遙感等前沿技術(shù)。

專家圍繞五個(gè)板塊開展了學(xué)術(shù)交流，內(nèi)容涉及衛(wèi)星傳感器、機(jī)載傳感器（包括無人機(jī)）研發(fā)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸處理及在各行業(yè)的應(yīng)用，面向行業(yè)的大數(shù)據(jù)AI 技術(shù)軟硬件研發(fā)與集成。

在航天強(qiáng)國戰(zhàn)略引領(lǐng)和大數(shù)據(jù)支撐下，遙感應(yīng)用、智能圖像分析、三維景觀展示亮點(diǎn)紛呈。會(huì)議學(xué)術(shù)交流體現(xiàn)了“四和”，即天空地大融合、通導(dǎo)遙大集合、老中青大結(jié)合、產(chǎn)學(xué)研大化合。

二、遙感發(fā)展方向

截至2022 年底，全球累計(jì)發(fā)射對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星3736 顆；2022 年底在軌運(yùn)行的軍、民、商衛(wèi)星1165 顆，占各類衛(wèi)星總數(shù)的21%；2021 年衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)3800 多億美元，增長勢(shì)頭非常強(qiáng)勁。衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展不斷創(chuàng)新，體現(xiàn)在以下幾方面：衛(wèi)星數(shù)量和種類不斷增多、衛(wèi)星分辨率不斷提高；組網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和智能化不斷提高；數(shù)據(jù)處理軟硬件一體化、小型化、智能化趨勢(shì)明顯；遙感從業(yè)專家知識(shí)水平、認(rèn)知能力不斷提升，交叉融合人才不斷增加。通過本次會(huì)議交流研討，大家普遍認(rèn)為對(duì)地觀測(cè)體系按照數(shù)據(jù)型譜來構(gòu)建天地一體化的遙感衛(wèi)星骨干網(wǎng)日益完善，未來圍繞數(shù)據(jù)說話，以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)多源發(fā)展合作的優(yōu)勢(shì)更加顯著。

根據(jù)昆明遙感創(chuàng)新高端論壇的專家研討情況，本文提出遙感衛(wèi)星及應(yīng)用未來發(fā)展方向的幾點(diǎn)思考。

1.精準(zhǔn)對(duì)接國家需求，拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域

圍繞國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，在傳統(tǒng)遙感應(yīng)用基礎(chǔ)上拓展了新的領(lǐng)域，與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了與需求的精準(zhǔn)對(duì)接。黨的十八大把生態(tài)文明建設(shè)納入“五位一體”的總體布局和“四個(gè)全面”的戰(zhàn)略布局，十九大更是指出要統(tǒng)籌“山水林田湖草沙”系統(tǒng)治理，建設(shè)美麗中國。量化的目標(biāo)任務(wù)下，如何利用高新技術(shù)科學(xué)有效的監(jiān)管和評(píng)估系統(tǒng)整治的過程及效果尤為重要。本次大會(huì)中，學(xué)者們精準(zhǔn)定位國家需求，圍繞“水循環(huán)遙感調(diào)查”“甘南黃河上游山水林田湖草沙一體化修復(fù)工程遙感監(jiān)測(cè)”“內(nèi)蒙古湖泊水位和蓄水量變化”“西藏色林錯(cuò)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)”等開展交流，充分研討遙感技術(shù)在重大生態(tài)工程與區(qū)域系統(tǒng)治理中的監(jiān)測(cè)評(píng)估應(yīng)用，尤其是剖析了遙感調(diào)查評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程、格局、功能、質(zhì)量的可行性，展望了可視化分析綜合治理進(jìn)度、效率、質(zhì)量及連鎖效應(yīng)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.戰(zhàn)略性礦產(chǎn)和災(zāi)害領(lǐng)域的遙感探測(cè)檢測(cè)更加成熟

作為發(fā)展核電和鞏固國防的戰(zhàn)略資源,鈾礦有著不同于其他礦產(chǎn)的特殊地位。相比其他類型的常規(guī)鈾礦,砂巖型鈾礦在原始資源量賦存、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。核工業(yè)北京地質(zhì)研究院李子穎等專家，就砂巖滲出鈾成礦與遙感找礦創(chuàng)新應(yīng)用、砂巖型鈾礦致礦指標(biāo)光譜定量分析開展深入剖析，包括多源遙感數(shù)據(jù)融合、同化及協(xié)同應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，展示出良好的找礦應(yīng)用實(shí)效。我國西南地區(qū)多金屬礦資源豐富，應(yīng)用高空間分辨率和高光譜遙感技術(shù)開展蝕變信息提取建立找礦模型，發(fā)現(xiàn)新的礦化區(qū)帶，地面驗(yàn)證中有良好的礦化顯示。

我國西北、西南等地區(qū)長期以來都是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地帶，山體滑坡、泥石流等災(zāi)害給當(dāng)?shù)卦斐珊艽蟮娜藛T財(cái)產(chǎn)損失，地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查監(jiān)測(cè)可以快速判讀地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)背景、災(zāi)害特征、變形速率以及發(fā)展趨勢(shì)等信息。本次大會(huì)中，近40 位學(xué)者匯報(bào)了與地質(zhì)災(zāi)害識(shí)別、監(jiān)測(cè)、防治、評(píng)價(jià)以及突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置等相關(guān)工作有關(guān)的遙感技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，包括光學(xué)、InSAR、無人機(jī)航攝、LiDAR、貼近攝影等手段，“遙感先行”這一理念在地質(zhì)災(zāi)害早期識(shí)別、隱患排查、災(zāi)情評(píng)估以及監(jiān)測(cè)等方面得到廣泛應(yīng)用，為我國應(yīng)急指揮、搶險(xiǎn)救災(zāi)以及科學(xué)決策提供了重要的技術(shù)支撐。

3.近年來遙感硬件、軟件產(chǎn)品不斷增加

AI earth 團(tuán)隊(duì)、簡(jiǎn)譯軟件、多云多雨區(qū)蝕變信息提取、元宇宙三維遙感等軟件產(chǎn)品功能不斷提升；南通智能感知院、南京睿譜遙感、廣州星博科儀等公司的機(jī)載高光譜儀和手持儀器實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展明顯。本次大會(huì)中，二十一世紀(jì)、中國四維、阿里巴巴達(dá)摩院等多家遙感行業(yè)的高科技企業(yè)均介紹了自主研制的系統(tǒng)和產(chǎn)品，充分展示了遙感技術(shù)的“云+端”智能服務(wù)程度和分布式存儲(chǔ)、分布式計(jì)算、人工智能等技術(shù)研發(fā)最新成果。在形成協(xié)同觀測(cè)、技術(shù)交流、數(shù)據(jù)共享、設(shè)施聯(lián)網(wǎng)等智能云平臺(tái)的同時(shí)，廣州星博科儀等公司還需積極推動(dòng)便攜式高光譜遙感終端發(fā)展，形成消費(fèi)電子級(jí)、輕小型、高性價(jià)比的手持高光譜儀，尤其是智能手機(jī)的高光譜儀器化，并通過云服務(wù)和計(jì)算資源保障等，實(shí)現(xiàn)對(duì)地球健康實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這都為未來空間綜合信息智能服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

4.遙感技術(shù)與大數(shù)據(jù)結(jié)合不斷深入

近年來，高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)的實(shí)施、商業(yè)遙感衛(wèi)星的投入運(yùn)行以及無人機(jī)的普及，極大豐富了遙感數(shù)據(jù)資源。在大數(shù)據(jù)、人工智能、元宇宙等新一代信息技術(shù)的加持下，遙感技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、城市建設(shè)、災(zāi)害預(yù)報(bào)與災(zāi)情評(píng)估等領(lǐng)域；同時(shí)，智慧城市等國家重大戰(zhàn)略需求也與遙感技術(shù)息息相關(guān)，這意味著我國對(duì)遙感數(shù)據(jù)的需求急劇增長，也意味著遙感大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來臨。運(yùn)用大數(shù)據(jù)思維與手段，發(fā)掘海量遙感數(shù)據(jù)中的知識(shí)規(guī)律和高價(jià)值信息成為遙感與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合創(chuàng)新的重要工作。例如：“天—空—海大數(shù)據(jù)支持海上風(fēng)電開發(fā)應(yīng)用服務(wù)方案”“一帶一路大數(shù)據(jù)平臺(tái)賦能生態(tài)修復(fù)數(shù)字化發(fā)展”等報(bào)告，詳細(xì)介紹了通過構(gòu)建對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)集觀測(cè)、研究、存算于一體的數(shù)據(jù)服務(wù)共享應(yīng)用體系。另外，在地學(xué)信息提取技術(shù)的定量化、精細(xì)化、智能化中，通過大數(shù)據(jù)分析計(jì)算，有效提高了從影像上判讀斷層、巖性、地質(zhì)災(zāi)害等地質(zhì)信息的解譯精度與解譯效率。面對(duì)自然資源全要素綜合調(diào)查與監(jiān)測(cè)，遙感技術(shù)與大數(shù)據(jù)的深入結(jié)合，已成為未來提高遙感分析模型智能性、精確性、普適性及實(shí)際可操作性的關(guān)鍵。

5.遙感衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了智能化、組群組網(wǎng)

遙感衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了智能化、組群組網(wǎng)，北京系列衛(wèi)星、吉林一號(hào)衛(wèi)星、航天宏圖SAR 衛(wèi)星群、秦嶺小衛(wèi)星等，體現(xiàn)了“開放、普惠、共贏”的大趨勢(shì)。當(dāng)前，衛(wèi)星遙感已形成由各種高、中、低軌道相結(jié)合，大、中、小衛(wèi)星相協(xié)同，高、中、低分辨率相彌補(bǔ)而組成的全球?qū)Φ赜^測(cè)系統(tǒng)。本次會(huì)議中多個(gè)技術(shù)報(bào)告講解了近年來商業(yè)衛(wèi)星的蓬勃發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，展示出我國商業(yè)衛(wèi)星在數(shù)量、質(zhì)量和星座方面取得的重大突破，實(shí)現(xiàn)了亞米級(jí)高空間分辨率與高時(shí)間分辨率的有機(jī)結(jié)合。充足的數(shù)據(jù)源一方面有效保障了地物全要素調(diào)查監(jiān)測(cè)，另一方面也帶來了急需解決的技術(shù)問題，如多源遙感數(shù)據(jù)的融合、同化及協(xié)同應(yīng)用。下一步，通過探索研發(fā)有效的關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)揮不同衛(wèi)星數(shù)據(jù)在空間/光譜分辨率、波段參數(shù)、圖像信噪比、特征目標(biāo)識(shí)別性等方面的優(yōu)勢(shì)，可進(jìn)一步提高遙感分析精度、應(yīng)用效果和實(shí)用價(jià)值。

6.“一帶一路”遙感應(yīng)用取得系列成果

“一帶一路”遙感應(yīng)用取得系列成果，成為國家“走出去”戰(zhàn)略的重要技術(shù)支撐。遙感技術(shù)及國產(chǎn)衛(wèi)星在“一帶一路”農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、災(zāi)害、氣象、可持續(xù)發(fā)展等領(lǐng)域的合作中發(fā)揮了重要支撐作用，如本次會(huì)議中“國產(chǎn)海洋衛(wèi)星保障雪龍?zhí)綐O”“遙感助力資源與災(zāi)害的跨境監(jiān)測(cè)”“風(fēng)云氣象衛(wèi)星全球監(jiān)測(cè)及‘一帶一路’服務(wù)”“‘一帶一路’資源環(huán)境衛(wèi)星遙感解譯與應(yīng)用”等報(bào)告，詳細(xì)介紹了“一帶一路”遙感應(yīng)用取得的新成果，成為國家“走出去”戰(zhàn)略的重要技術(shù)支撐。如依托地質(zhì)云節(jié)點(diǎn)提供遙感地質(zhì)類信息產(chǎn)品1433 套，總服務(wù)量近20 萬次；建設(shè)了中亞、西亞地質(zhì)礦產(chǎn)與礦業(yè)開發(fā)綜合遙感信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)遙感地質(zhì)類產(chǎn)品跨國共享服務(wù)。面向境外遙感地質(zhì)找礦需求，匯聚了全球14900 萬平方千米范圍的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，形成各類遙感地質(zhì)解譯圖件330 幅，編制了《“一帶一路”能源和其他重要礦產(chǎn)資源圖集》，在中亞開展了1 ∶100 萬、1 ∶25 萬和1 ∶5 萬遙感地質(zhì)解譯工作，圈定了50 多個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)和70 多個(gè)找礦戰(zhàn)略選區(qū)，為國內(nèi)企事業(yè)單位“走出去”提供了數(shù)據(jù)和產(chǎn)品服務(wù)。

三、結(jié)語

面對(duì)空間信息大爆發(fā)，算力和人工智能作為主要生產(chǎn)力的時(shí)代，遙感科技工作者將圍繞我國航天強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國戰(zhàn)略，聚焦美麗中國、健康中國、“一帶一路”等國家目標(biāo)，在全球視角下，推動(dòng)遙感行業(yè)大融合，科技創(chuàng)新大聯(lián)盟，應(yīng)用成果大集成。同時(shí)進(jìn)一步推進(jìn)面向大眾的遙感，讓遙感進(jìn)入日常生活，進(jìn)入尋常百姓家，推動(dòng)遙感應(yīng)用體系的不斷完善，加快遙感工程化、業(yè)務(wù)化和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。