中国遥感技术:从追赶到超越的璀璨之路

来源:华体会官网里尔赞助商    发布时间:2024-12-15 22:46:59

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  从上世纪 70 年代开始,中国遥感技术踏上了漫长的发展征程。1975 年,我国成功回收第一颗返回式遥感卫星 “尖兵一号”,标志着中国变成全球上第三个掌握卫星回收技术的国家。此后,我国在返回式卫星领域不断探索,共发射了 23 颗返回式卫星,在资源调查、地图测绘等方面取得了丰硕成果。

  进入 21 世纪,中国的 “资源”“高分” 等系列卫星相继发射。“资源一号” 卫星是中国和巴西合作的产物,为中巴两国提供了中分辨率的遥感信息服务。随技术的慢慢的提升,“资源一号” 系列卫星一直在升级,从搭载多种有效载荷到高分辨率相机的应用,在土地资源监管、矿山开发监测等方面发挥了及其重要的作用。“高分” 系列卫星更是我国遥感技术的杰出代表,自 2013 年高分一号卫星发射以来,已成功发射多颗高分卫星。低轨遥感卫星分辨率由高分专项实施前最高 2.1 米提高到 0.65 米,设计寿命由 3 年大幅度提高到 8 年。高分专项数据已在 20 个行业、31 个区域得到普遍应用,国内进口卫星遥感数据多数已被高分专项数据所替代,比率已近 80%。

  中国遥感技术实现了从跟跑到并跑再到领跑的跨越,离不开众多科学家的努力。他们不停地改进革新,勇攀科技高峰,为我国遥感技术的发展奠定了坚实基础。如今,中国遥感技术在世界上占了重要地位,为国家的经济建设、社会持续健康发展和国际合作做出了巨大贡献。

  中国遥感卫星在分辨率上取得了重大突破,高分系列卫星已达到亚米级分辨率,部分卫星的分辨率甚至能与美国锁眼系列间谍卫星相媲美。荣获国家最高科技奖的李德仁院士证实,我国高分十一号卫星分辨率达到 0.1 米,多颗卫星实现寻找海上移动目标,精度 10 米以内,数据 1 分钟到地面,可实现在轨智能处于,实时跟踪识别目标。这在某种程度上预示着我国遥感卫星能够在太空精确锁定航母,大大增强了我国的海洋战略防御能力。同时,我国的遥感卫星还能够检测并随时追踪美 F - 22 隐形战机的动向,为空防系统增添了坚实屏障。例如,我国的 “吉林一号” 卫星虽定位为 “农用卫星”,但却多次拍摄到美国内利斯空军基地、尼米兹级核动力航空母舰以及疑似 F - 22 隐身战机的画面,让美国大喊 “这一定不是民用卫星”。

  中国通过一直在优化卫星网络布局和提升数据传输效率,成功建立起了一个全球性的遥感监测网络。截至 2022 年末,我国已拥有 294 颗在轨工作的民用遥感卫星,其中商业遥感卫星数量达到 189 颗,占比超过 60%。这个庞大的卫星网络不仅仅可以为国防安全提供全方位的情报支持,在军事应用方面,高精度的遥感卫星可以为军事情报收集提供重要支持,帮助决策者更好地了解战场态势,做出正确决策,还能够适用于目标识别和跟踪,为精确打击提供准确的目标信息,以及用于战场环境监视测定,为部队行动提供重要的地理信息支持。同时,该网络也为气象预报、资源勘探、灾害监测等民用领域提供了强有力的技术支撑。比如在农业方面,遥感卫星能够适用于作物产量估算、病虫害监测等;在城市规划方面,遥感卫星可以为咱们提供高精度的地图数据,辅助城市规划决策;在环境保护方面,遥感卫星能够适用于森林资源调查、水质监测、大气污染监测等;在防灾减灾方面,遥感卫星能够适用于地震、洪水、火灾等自然灾害的监测和评估;在交通领域,遥感卫星为导航系统提供了重要的地理信息支持。

  中国遥感技术从最初的技术引进到如今的自主研发,实现了关键核心技术的突破,大幅度的降低了我国在该领域的对外依赖。近年来,我国在多方面取得了重大创新突破。首先是多光谱和高光谱技术的应用,使得遥感卫星可以获取更丰富、更精细的地物信息。其次是合成孔径雷达技术的突破,使得我国的遥感卫星具备了全天候、全天时对地观测的能力。此外,在数据传输和处理方面,我国也取得了显著进展。我国自主研发的第四代数传产品,具备开放式海量数据在轨处理及高速传输的特点,数据处理能力较第三代数传产品提高了 6 - 7 倍,数据传输能力提高了三倍,数传能力和处理速度达到国内领先、国际领先水平。同时,我国科研人员还突破了高精度、自动化、高时效的数据处理和信息提取技术,实现了精细化处理、高精度定标、样本仿真生成、要素智能提取等。通过机器学习方法取代传统人工规则和干预,大幅度的降低了定量遥感的门槛。例如,中国科学院空天信息创新研究院发布的 “空天・灵眸” 大模型,是首个通用的多模态多任务模型,在 8 个国际标准数据集上达到了同类领先水平,有效填补了跨模态生成式预训练模型在遥感专业领域的空白。未来,该模型将推广至国土资源、住建交通、水利环保等行业,为天空地一体化应用提供解决方案。

  中国遥感卫星在军事领域发挥着至关重要的作用,为国防现代化建设提供了强有力的支撑。

  在军事情报收集方面,遥感卫星凭借其高精度的探测能力和全球监测网络,能够实时获取大范围的战场信息。无论是敌方部队的部署情况,还是重要军事设施的位置,都能被清晰地监测到。例如,高分系列卫星可以在太空直接锁定航母,为的反航母导弹提供关键的早期预警和位置信息,有效提升了我国在周边海域的感知能力,引导我军导弹进入突防打击阶段。

  在目标识别跟踪方面,我国的遥感卫星能够检测并随时追踪美 F - 22 隐形战机等具备隐身能力的作战飞机。通过装备高精度的红外探测设备,结合合成孔径雷达技术,在锁定战机热源所在的空域后,对其精确位置做跟踪,配合地面雷达同步诸元,实现对隐身战机的跟踪锁定,为我国的国防安全提供了重要保障。

  在战场环境监视测定方面,遥感卫星可以为部队行动提供重要的地理信息支持。在现代战争中,地面上的兵力部署和调动根本不可能隐藏,遥感卫星能够及时有效地发现敌军的动向,为我军制定作战策略提供相关依据。同时,还能监测战场的地形地貌、气象条件等因素,为部队的行动提供安全保障。

  在农业方面,遥感卫星能够适用于作物产量估算、病虫害监测等。通过获取农作物的种植培养面积、长势情况等信息,结合农学模型和气象模型,可以准确估算作物产量,为农业生产计划提供科学依据。同时,还能及时有效地发现病虫害的发生,采取比较有效的防治措施,减少农业损失。例如,利用多源卫星遥感影像,我国已经连续 8 年在山东、江西、广东、辽宁、河北、青海等地开展农业统计工作,为国家粮食宏观调控和决策提供了重要支持。

  在城市规划方面,遥感卫星可以为咱们提供高精度的地图数据,辅助城市规划决策。通过对城市地形地貌、土地利用情况等信息的监测,可以合理规划城市布局,优化城市功能分区,提高城市的宜居性。同时,还能监测城市建设的进度和质量,为城市管理提供有力支持。

  在环境保护方面,遥感卫星能够适用于森林资源调查、水质监测、大气污染监测等。通过对森林覆盖面积、森林生长状况等信息的监测,可以及时有效地发现森林火灾、非法砍伐等问题,保护森林资源。同时,还能监测水体的污染情况、大气的质量状况等,为环境保护提供科学依据。

  在防灾减灾方面,遥感卫星能够适用于地震、洪水、火灾等自然灾害的监测和评估。在自然灾害发生前,遥感卫星能提前监测到不正常的情况,为灾害预警提供相关依据。在灾害发生后,能够及时获取受灾地区的信息,评估灾害损失,为抢险救灾工作提供支持。例如,今年 7 月底,河北涿州遭遇暴雨,部分道路被毁,保险人没办法及时到达现场。国内某大型保险公司利用遥感数据,基于多源卫星对承保区域灾后水淹面积的测算,仅在一周内就完成了农作物的损失测定,为受灾农民理了理赔。

  在交通领域,遥感卫星为导航系统提供了重要的地理信息支持。通过对道路、桥梁等交通设施的监测,可以及时有效地发现交通拥堵、道路损坏等问题,为交通管理部门提供决策依据。同时,还能为车辆导航提供准确的地图信息,提高出行效率。

  总之,中国遥感卫星在军事和民用领域都存在广泛的应用和重要的影响力,为国家的经济建设、社会持续健康发展和国防安全做出了巨大贡献。

  随着科技的慢慢的提升,中国遥感技术在未来将呈现出多方面的发展的新趋势。首先,遥感数据源将更加多样化。卫星、无人机、航空遥感等多种平台的协同发展,将为咱们提供更加丰富、全面的地球观测数据。例如,在 2023 湖南 (国际) 通用航空产业博览会通航遥感与产业高质量发展论坛上,邵阳率先将无人机和卫星遥感应用到不动产登记与管理中,为土地招拍挂等主责主业提供支撑。长沙 “4・29” 自建房倒塌事故后,邵阳利用卫星遥感、无人机遥感对全市建筑物做诊断并提出建议方案。

  其次,遥感技术将更加智能化。人工智能、机器学习等技术与遥感的融合将使数据处理和分析更高效、精准。中国科学院空天信息创新研究院发布的 “空天・灵眸” 大模型,在 8 个国际标准数据集上达到同类领先水平,有效填补了跨模态生成式预训练模型在遥感专业领域的空白,未来将推广至多个行业,为天空地一体化应用提供解决方案。

  再者,高光谱遥感技术将持续发展。中国高光谱事业快速地发展,开启了环境监视测定数字化、可视化、智能化建设的新篇章。如第四届水质高光谱遥感新技术交流研讨会聚焦 “遥感技术引领行业新质生产力”,推动中国环保 + 遥感技术发展迈上新台阶。

  中国遥感技术在国际合作方面也有着广阔的前景。一方面,中国积极推动北斗导航、卫星遥感、地理信息应用等领域的国际合作和出口,支持企业拓展国际业务。这不仅有助于中国地理信息产业的全球化,也为世界各国提供了更多的选择和合作机会。例如,国家遥感数据与应用服务平台国际版具备全球共享服务能力,可为 “一带一路” 沿线国家和金砖国家提供遥感卫星数据和产品服务。

  另一方面,中国通过对外援助工作,如援助埃及建设埃及二号卫星、援助建设卫星地面站等,彰显了中国负责任大国的形象,为实现联合国可持续发展目标做出积极贡献。项目完成后,埃及将成为非洲第一个具有完备的卫星总装集成测试能力的国家,为埃及的农业生产等领域可持续发展提供航天高科技的有力支撑。

  中国遥感技术的发展将推动人类社会向智能化、信息化迈进。在交通领域,遥感技术与新能源汽车的深层次地融合,提升汽车的智能化水平,提高道路使用效率和安全性,为实现全自动驾驶汽车的商业化铺平道路。如在博鳌亚洲论坛 2024 年年会期间,中国科学院院士李德仁表示,遥感技术与新能源汽车的深层次地融合是未来交通发展的关键方向。

  在城市建设方面,遥感技术赋能智慧城市发展。通过感知、传知、认知、共知四大体系的城市智能体概念模型,利用遥感技术对城市每个方面进行全面感知,借助泛在网络实现数据传输,通过城市大脑做多元化的分析处理,形成所有的领域的智慧体系,让城市运转更聪明、更智慧。

  总之,随技术慢慢的提升和应用拓展,中国遥感技术将在全球地理信息科技领域扮演更重要角色,为人类社会的发展做出更大的贡献。返回搜狐,查看更加多