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中科院遥感地球所:让国产陆地卫星“玩得转”

跟着我国社会经济成长迅猛,资本情况问题日益凸起,使用遥感卫星这只“眼睛”来察看地球,已经成为一种必弗成少的手段。在国家夷易近用空间根基举措措施筹划中,仅21家部委就提出了144项营业需求,整个涉及卫星遥感利用。

然而,不管是国际照样海内,景象海洋卫星的定量遥感利用广泛,但陆地卫星定量遥感却不停是个难题。

作为中国最大年夜的遥感与对地不雅测钻研机构之一,中国科学院遥感与数字地球钻研所科研团队决心冲破这一难题。近来,由该所牵头,联合中国资本卫星利用中间、中国国土资本航空物探遥感中间、中国农业科学院农业资本与农业区划钻研所、新疆维吾尔自治区卫星利用中间、情况保护部卫星情况利用中间及中科遥感科技集团有限公司、二十一世纪空间技巧利用株式会社、浙江大年夜学等完成的“国产陆地卫星定量遥感关键技巧及利用”项目取得一系列重大年夜冲破,荣获2016年国家科学技巧进步奖二等奖。

“不会用、不好用、用不好”的国产陆地卫星

“陆地卫星定量遥感在国际上是个难题,国产陆地卫星在中国区域的定量遥感利用更是难上加难。”中科院遥感地球所认真人、钻研员顾行发说。

经久以来,我国陆地卫星在各领域利用规模不停狭小,其瓶颈便是从数据到信息的定量转化水平低。

“不会用”、“不好用”、“用不好”是当前我国陆地卫星定量遥感的三大年夜“弊病”。国产卫星受国外核心器件封锁,数据噪音大年夜、图像不清晰、定标精度低,导致数据不好用;我国大年夜气浑浊、地形起伏多变,反演模型繁杂,导致数据不会用;国产数据杂多、利用标准短缺、规模化程度低,导致数据用不好。

针对这3大年夜难题,历时十余年,在多个国家级重大年夜科研项目支持下,“国产陆地卫星定量遥感关键技巧及利用”项目环抱国产卫星数据定量化质量超过提升、中国区域遥感信息高精度定量反演、定量遥感规模化工程处置惩罚这一主线展开了攻关。

“这个项目,便是要去构建得当我国的陆地卫星定量遥感技巧体系,打通‘利用第一公里瓶颈’,实现国产陆地卫星数据的好用、会用、用好。”顾行发说。

技巧:各个击破

针对陆地卫星定量遥感技巧存在的问题,项目团队采取了“各个击破”的要领,每一颗“枪弹”祛除一个“对头”,化解了一个又一个难题。

为办理国产卫星数据不好用的问题,团队从三个层次开展技巧攻关,使数据质量总体达到美欧一致水平,从泉源保障了国产陆地卫星的定量化利用。譬如,针对国产卫星数据噪音大年夜的问题,钻研职员创建了线阵CCD相机分时、分亮度、分视场相对辐射校对技巧,使图像噪音和色差由项目实施前的10%低落到小于1.5%。

我国繁杂的大年夜气情况让国际通用大年夜气校对模型“竞折腰”。“为了办理这个问题,我们开展了中国区域多站点、经久大年夜气监测,构建了6类中国范例气溶胶模型。”顾行发说。经由过程这些“国产”模型的构建,京津冀地区2014年有效数据天数由原本的64天前进到了173天。

此外,我国山区起伏的地形导致定量反演偏差很大年夜。科研职员创建了耦合地表偏向反射和大年夜气多次散射的山地辐射传输模型,将山区地表反射率相对偏差降至平原地区水平,使我国陆地卫星定量利用区域范围由原本的35%前进到95%以上。

去除了繁杂大年夜气和起伏地形的影响,团队又创建了9类115个全国适用的高精度定量遥感反演模型集,显明前进了农作物估产、资本与情况监测等定量利用水平,瓦解了卫星数据“不会用”的难题,实现了卫星数据的高精度、大年夜范围、多领域综合利用。

今朝,在农业利用领域,作物估产等精度达到95%以上。在地矿查询造访领域,繁杂地形前提下构造、岩性等解译精度则前进了10%以上。

没有规矩,不成周遭。国产卫星数据之以是“用不好”,与短缺响应的标准、规范不无关系。为此,攻关团队建立了我国第一套定量遥感标准规范,研建了具有完全自立常识产权的陆地卫星星群综合数据预处置惩罚系统,支撑了18个行业、11个区域营业利用系统的扶植,陆地卫星数据预处置惩罚能力跃居举世第一。

利用:各处着花

技巧的壁垒一旦冲破,中国国产陆地卫星的利用迎来了“春天”。项目成果在国土、农业等18个行业、京津冀等11个区域获得广泛利用,并推广到43个国家和地区,取得了伟大年夜的社会经济效益和国际影响力。

好消息开始从各行各业传来。国产陆地卫星成为国土资本大年夜查询造访主力数据源,节省了购买国外数据的巨额资金,查询造访周期由12年1次缩短到1年1次。大年夜规模卫片法律获得有力推动,有效遏制了违法用地和不法采矿,自2006年以来,全国违法图斑量低落了16倍。

在农业领域,作物长势等14种全国农情信息营业化监测得以实现,数据国产化率达90%以上,精度提升到95%。自2006年起,项目定量遥感反演技巧成果利用于全国粮食临盆形势监测,共累计监测全国作物面积80亿亩、农业灾难26亿亩,实现间接经济效益283亿元。

在生态情况领域,构建的定量反演模型集利用于国产陆地卫星的举世陆表范例要素高精度提取,成果继续2年被举世生态情况遥感监测申报采纳。

在灾难应急中,为东北洪涝、四川雅安、云南鲁甸地震等重特大年夜灾难救援供给了灾情监测与评估技巧支撑。同时,中国卫星还为澳大年夜利亚森林火警、泰国洪涝灾难、土耳其地震等供给了国际支援,提升了我国自立卫星国际影响力。

截至今朝,我国陆地卫星定量遥感技巧体系有效支撑了16颗国产陆地卫星定量遥感利用。数据日处置惩罚能力由10余景前进到1万景,用户由不够20家扩展至全国3900家,海内数据占领率由5%提升至85%以上,节约数据购买资源1000亿以上,仅在国土、农业、环保就取得间接经济效益跨越400亿。

“这些年的努力没有白搭。”顾行发说,“能够让国产陆地卫星数据好用、会用、用好,推动国产陆地卫星定量遥感自立立异、超过成长,我们深感欣慰。”

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