遥感技术发展历程与未来展望

2018-12-21 05:36童庆禧孟庆岩杨杭
城市与减灾 2018年6期
关键词:遥感技术分辨率灾害

童庆禧 孟庆岩 杨杭

童庆禧,中国科学院院士,国际欧亚科学院院士,遥感学家,中国科学院空天信息研究院、北京大学地球与空间科学学院研究员,我国遥感技术应用领域的开拓者之一,1997年当选为中国科学院院士。先后从事气候学、太阳辐射和地物遥感波谱特征研究,倡导并开展了高光谱遥感研究及高光谱导数模型和光谱角度相似性研究,推动了航空遥感、高光谱遥感和对地观测微小卫星的发展,参与了“高分辨率对地观测系统”国家重大专项和“国家民用空间基础设施”重大计划的制订,多次荣获国家、中国科学院科技进步和自然科学奖,“国际遥感科技成就奖”“亚洲遥感贡献奖”等奖项。孟庆岩,中国科学院空天信息研究院研究员,博士生导师,对地观测应用系统工程研究室主任,国家航天局航天遥感论证中心办公室主任,主要从事城市环境遥感、地震红外遥感研究。

杨杭,中国科学院空天信息研究院副研究员,主要从事高光谱遥感机理、数据处理及应用以及无人机遥感研究。

遥感,顾名思义,就是遥远地感知对象,是一种不接触物体而感知和观测物体并测量、分析和判定该物体或目标的性质、空间展布、类型和数量的感知技术。我们这里所讲的遥感技术主要指通过一定的观测平台,如卫星、飞机、无人机等,从空中或空间观测或感知我们居住并赖以生存的地球。

我们要观测和感知的任何一个地物有三大属性,第一是空间属性,即物体在空间的展布、大小和数量等;第二是辐射特性,也就是物体反射或发射的强弱,对人类来说就是眼睛在可见光感受到光的强弱,在红外辐射区就是人们能感受到热量的高低;第三是光谱特性,在可见光范围即是我们所感受到的颜色,实际上就是物体在不同电磁波范围反射和辐射的差异,这种差异就反映了物体的物理化学性征。因此,遥感在一定程度上就是获取、传输、接收、再现、分析和识别这几种反映物体特性的信息,以实现对地物了解和认知的目的。

遥感实现了人们观测事物在两个维度上的延伸,一是距离上的延伸,目前的卫星已经可以从数百、数千、数万甚至更远的距离观测我们的地球,已经远远突破了人们所说的“千里眼”的概念;二是在光谱维度上的延伸。通常人眼只能感受波长在一定范围的可见光,而遥感技术却能感受远超可见光范围,如紫外、红外和微波,甚至更长或更短波长的电磁波。遥感极大地拓展了人们的认知能力,实现了人们在认识论上的一次飞跃。

遥感是人类认识事物的重要手段。人们在19世纪发明了照相术,通过相机和胶片把看到的东西留存起来,开始只是在人们眼睛看得到的可见光范围内,但随着需求,特别是在战争的驱使下,这种成像技术逐渐向红外和微波方向延伸。红外线的利用实现了对温度敏感的热成像,夜间也能看到物体;微波的开发,特别是雷达的探测,作为主动式遥感,实现了从地面、空中和空间对物体的成像。它最大限度地减少了天气的干扰,形成了全天时和全天候的探测能力。

现代的遥感技术实现了时空一体、多维探测,具有“广”、“细”、“精”和“全”等四方面的优势。广则能将整个地球收入眼底,细则能明察秋毫,精则能分辨毫厘差异,全则能覆盖整个电磁波范围。我们很难找到类似系统能够如此广泛地为全世界提供科学信息,其应用范围之广泛,上能达国家元首和最高决策层,下可至普通平民百姓。

遥感作为现代科学技术重大成就之一,成为人们对客观世界认知的有力手段,支持经济社会发展和保护人类生存环境的重要科学技术。

图1 北川县城震后三维立体航空遥感图

遥感技术的兴起

战争促进了科学技术的发展,遥感也不例外。一战促使遥感从地面走向空中,萌发了红外技术探测;二战使遥感走得更高和更远,促进了雷达技术的发展;冷战期间,超级大国的激烈竞争,特别是空间技术的发展,为遥感技术的突进提供了重要的条件。气象探测、地形测绘、军事侦察、导弹预警成为了遥感发展的主要动力。随着冷战的结束,遥感开始向民用转化,各式遥感卫星纷纷登场。这时遥感的主要任务就成了资源探测、环境监测、灾害评估等(图1)。这就是为什么包括我国在内的许多国家将最早的遥感卫星命名为“资源卫星”的原因。1972年美国发射了第一颗具有业务性质的“地球资源技术卫星”(后更名为“陆地卫星”),开启了常态化遥感对地观测的先河。随后许多国家开始效仿和跟进,遥感,特别是卫星遥感,形成了百花齐放的繁荣局面!

迄今为止,全球已发射的卫星和其他空间飞行器共有6000余个,其中以对地球观测为主要任务的遥感卫星就占了1/3强,他们组成了在不同地球轨道上、不断对地球进行观测的卫星系统,即使在今年(2018年)上半年,各国发射的空间系统仍然保持着这一趋势(表1),可见大家对地球观测的重视程度。从表1中也可以看出,我国在包括遥感卫星在内的空间探测已占有重要的地位。

遥感卫星的发展包含着科学、技术、应用等多种目标,各国在民用遥感卫星发展方面既有竞争也有合作,许多国家都根据自身的技术、需求和目标,研制和发射了本国的卫星;同时为了解决一些需要大家共同应对的问题,如全球气候变化及其所产生的影响,环境恶化所导致的灾害等,国家之间又开展广泛的合作。在此基础上逐渐形成完整、全面、系统的卫星遥感对地球的观测能力,组成全球性的地球观测系统。

表1 2018年上半年各国发射空间飞行器一览表

国外遥感技术的发展现状

科学探索:美欧等国外空间强国积极致力于卫星、航空与地面一体化和全球系列的对地观测体系发展,展开了一系列的科学探索计划,如国际全球综合观测系统(GEOSS)、地球观测系统(EOS)、欧洲的全球环境与安全监测系统(GMES)、美国的地球科学探索战略计划(ESE)、日本的综合海洋探测和陆地观测系统(JAXA)等,这些系统的目标主要致力于提高人类对地球系统的科学认知,以便更有效应对人类面临的各种挑战。

数据获取:卫星的首要任务就是获取地球观测数据。越来越多的卫星使数据获取得到保障,数据源越来越广泛,呈现周期化、多源化、多样化。如美国Landsat系列、NOAA系列、EOS系列等;俄罗斯RESURES系列、GOMS系列、Meteor系列;加拿大RadarSAT系列;法国SPOT系列;意大利COSMO-SkyMed;欧盟ERS系列、METOP;以色 列EROS系列;日本MOS、JERES、ADEOS、ALOS;印度IRS系列等。

卫星应用:鉴于需求的广泛化和多样化,应用模式更向着实用化、产业化和国际化发展。目前,应用服务逐步成为卫星遥感技术发展的牵引力和驱动力,提高了观测的针对性,更能发挥社会效益。尤其是在一些关键行业,特别是自然灾害的早期预测预警、灾害过程跟踪监测、灾后救援救助以及应急管理与安全等方面发挥了巨大作用。基于行业-区域-应急信息服务系统的建立将进一步推动卫星遥感应用的精细化、集成一体化、大众实用化发展。

产品服务:发达国家强化遥感技术研发,产品生产和服务趋向精细化和大众实用化,信息服务普及化。继美国LANDSAT、MODIS等系列卫星数据免费之后,欧盟哥白尼计划发射的哨兵(SENTINEL)系列卫星数据也面向全球用户免费使用。对地观测卫星委员会CEOS提出的ARD概念,为用户提供直接可利用的数据,将遥感数据的实用化发展又推进了一步。

产业发展:卫星遥感产业链投入产出比很高,卫星遥感产业应用潜力巨大,卫星应用产业由简单数据加工服务转变为向用户提供专业卫星应用信息产品增值运营服务。当前,世界各国都在积极推进遥感产业的商业化运作。最具代表性的是总部位于美国科罗拉多Maxar Technologies 公司,能提供先进的卫星和空间系统、高分辨率地球影像和地理空间解决方案,将在北美乃至全球市场占据相当的地位。在商业模式方面,目前仍以数据销售为主,采购用户主要仍是政府部门。目前众多公司都在积极探索通过提供增值信息服务来盈利的商业模式,商业模式不断升级。

总体上,卫星向高分辨率、多时相、全天时、全天候方向发展。发达国家竞相发射高分辨率卫星,性能不断提高,特别是人们对高分辨率的追求一刻也没有停下来。美国已经或计划发射 OrbView-5、WorldView-Ⅱ、GeoEye-2等更高分辨率的遥感卫星,其中OrbView-5分辨率达0.4米。WorldView-Ⅱ增加了多光谱波段,多光谱分辨率可达到1.8米。GeoEye-2分辨率将达到0.25米。

重视卫星组网并形成业务化商业服务。美国DigitalGlobe公司和美国GeoEye公司是美国最大的两家影像公司,两家公司先后发射亚米级高分辨遥感卫星:IKONOS卫星(1米)、QuickBird卫星(0.61米)、WorldView-1卫星(0.5米)、WorldView-2卫星(0.5米)、GeoEye-1卫星(0.41米),并形成各公司的卫星集群。德国RapidEye卫星星座,由5颗卫星组成,卫星设计寿命至少7年,全球任一地点每天均可重访。因此,全球卫星遥感数据的获取能力获得大幅提升。

空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率的提高,是遥感发展的重要标志,也是遥感技术综合能力和遥感应用服务能力的体现。图2展示了20世纪70年代以来遥感卫星空间分辨率提高的基本趋势。

空间数据共享是促进应用和产业发展的推进器。美国为服务于政府决策,启动了一系列重大科研项目,建立了200多个大型数据库,促进数据的共享,进而促进了产业发展。其中NASA于1990年成立了分布式动态数据中心,开始了科学数据全面共享计划,由GES DISC数据和信息服务中心通过在线FTP、存档数据、按照数据类型查找、按照参数查找和参数信息页五种形式进行查询和共享; 美国国家海洋与大气管理局(NOAA)提供了覆盖全球的AVHRR及其产品的数据在线共享;美国地质调查局(USGS)提供多种比例尺(1:25万、1:24000)数字高程、全球陆地卫星等数据共享。欧洲强化ESDIE(欧洲空间数据基础设施网)建设,大力促进各国间数据信息集成与共享。

图2 遥感卫星空间分辨率提高趋势图

图3 我国民用对地观测卫星系统

我国遥感技术的发展

我国在航天领域取得了巨大成就,可谓举世瞩目,截至目前我国已向空间发射了230多颗卫星和航天器。我国的遥感卫星在需求的牵引和创新的驱动下,也同样得到快速发展,遥感卫星在国家整个卫星系统的数量中占比超过1/3。我国已形成了气象、海洋、陆地资源、环境减灾、高分以及民用空间基础设施等国家卫星系列,同时遥感民营化和商业化也有长足的发展。民营卫星遥感已成为国家遥感卫星体系的重要补充。在国家政策和技术的支持下,“北京一号”“北京二号”“吉林一号”“高景一号”等企业遥感卫星按市场规律得到了健康的发展。图3展示了我国遥感对地观测卫星的基本态势。

高分辨率对地观测卫星系统(高分系统)高分卫星是国家中长期科技发展规划(2006—2020)中的16个重大专项之一,按照国家中长期科技发展规划 “自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来” 的方针,它在我国遥感卫星发展中占有重要地位。根据专项规划,至2020年将要发射7颗民用高分卫星,建立相应的地面接收、处理、产品分发和应用等分系统。高分卫星系统是国家的科学卫星工程,他将引领、促进我国业务卫星的发展并与之结合,促进我国遥感卫星和卫星遥感的高速和高质量发展。

高分辨率对地观测卫星系统现已发射6颗并在轨运行,最后的高分7号也将很快发射。高分卫星对我国卫星遥感有重大影响,系统具有以下重要突破和特征:

1.第一颗全色2米和多光谱8米分辨率(2m/8m)卫星,无论分辨率还是地面幅宽都达到了新的高度,如2米分辨率的地面幅宽达60千米,在后续的高分6号更将幅宽提高到90千米,其16米分辨率多光谱相机的地面成像幅宽更是达到了800千米。更重要的是它和最近以民用空间基础设施计划发射的3颗同分辨率的卫星实现了组网,形成了强大的数据获取能力,在一段时间内将是我国大量应用卫星数据的主角;

2.国产卫星的遥感影像第一次达到米级和亚米级分辨率,实现了分辨率的重大突破;

3.第一次成功发射了国产雷达卫星,实现了多种模式成像,其聚束模式最高分辨率突破了1米;在500米分辨率的条件下地面扫描宽度达到650千米;

4.首次将高分辨率光学卫星发射到地球同步轨道,其50米分辨率实现了对我国及东半球视场范围大于400×400平方千米面积的凝视成像,时间分辨率可达分钟级;

5.实现了一颗卫星同时对地表和大气进行高光谱探测,装有6个载荷的高光谱卫星无论在光谱分辨率,成像光谱遥感的地面幅宽以及对温室气体、污染气体和痕量气体的探测能力都达到国际先进水平;

6.在即将发射的高分7号还将实现高精度的立体测图。

现已发射的高分卫星的基本技术参数可见表2。

我国遥感卫星的发展也促进了遥感产业的形成,气象、海洋等部门已形成了强大的业务应用能力。一系列卫星遥感产品,特别是高分辨率遥感产品源源不断地向全国各业务部门、地方政府和相关企业提供服务,大大促进了我国遥感技术在农业、林业、水资源、生态环境、矿产资源,测绘制图中的应用,特别是在环境和灾害方面,已形成了对重大灾害和环境事件的应急响应、快速监测、准确评估和应急救援的能力,成为我国经济社会发展不可或缺的重大关键技术。

表2 中国高分辨率对地观测系统卫星基本情况一览表

图4 遥感大数据的特征

应用是遥感发展的生命线

遥感是从空间获取地球信息的技术,是地球大数据的主要来源之一。通过遥感所获得和形成的“遥感大数据”具有 海量性、宏观性、客观性、现势性、全面性和准确性的特点,是人们了解和把握地球资源和环境的态势,是解决人类面临的资源紧缺、环境恶化、人口剧增、灾害频发等一系列严峻挑战的重要信息手段,为资源、环境、土地、农业、林业、水利、城市、海洋等领域,特别是对自然灾害的调查、监测和管理,实现对环境和灾害的预测、预报和预警,对支持经济和社会的可持续发展具有重大作用(图4)。

开展土地调查和监测城市,保障土地和粮食安全。土地是国家发展之本,农业是民生之基,城市是经济社会发展之动力。改革开放以来,我国利用遥感技术实施了2期土地资源遥感详查,第3期详查正在进行中;国家统计局组织实施的农业调查是国家又一项涉及国家和民生发展的重大工程;近几十年来,我国的城市化迅速发展,它牵引着我国经济社会快速发展,城市化率迅速提高。对城市的发展,我国也实施了重点和全面相结合的遥感调查,对城市化的进程有了全面的把握。在我国如此广袤的国土实施如此宏大的遥感应用工程,史无前例,反映了我国遥感技术的发展和应用水平,对保障国家经济社会有序和可持续发展有重要作用。

图5为我国陆地国土的土地利用遥感调查结果示意图,图5中左作为全国土地资源遥感调查汇总图,而右图则为不同年代的土地利用现状,它反映了不同时期土地利用的现状和变化。

图5 中国陆地土地利用遥感制图

图6 2011年日本东北小镇石卷市遭受海啸袭击前后的卫星影像上:海啸前的美丽小镇;下:海啸后被夷为平地的小镇

应对灾害威胁是遥感应用的重中之重

自然灾害是人类面临的巨大挑战,重大的自然灾害往往造成成千上万,甚至数十万人生命财产的损失。近年来,国外发生了一系列重大灾害,如1995年日本阪神大地震,2004年印度尼西亚的海啸,2005年美国新奥尔良市遭“卡特琳娜”飓风袭击,2010年海地大地震,2011年美国墨西哥湾因钻井平台爆炸导致石油污染所形成的生态灾害以及2011年日本东北地区地震和大海啸等等。每次大灾的到来,总是促进人们的相互支持和帮助。遥感,特别是卫星遥感,总是冲在最前面,及时的灾情信息对灾害的应急响应起到重要的支撑作用。图6是高分辨率卫星获取的海啸前后日本石卷市的灾情写照,上图是海啸前的石卷市,可以看出这里曾经是一个美丽的海滨小镇,下图为遭海啸冲击后的石卷市,海啸将一座美丽的城市几乎夷为平地,小镇遭遇灭顶之灾。

图7 1987年发生在我国东北大兴安岭的森林大火及其严重的生态效应

遥感技术在我国防灾减灾中发挥了重大作用

我国是一个自然灾害多发、频发的国家。目前,70%以上的人口、80%以上的工农业和城市,受到各种自然灾害严重威胁,呈现灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失大等特点。地震、台风、洪涝、干旱、低温雨雪冰冻灾害、地质灾害、火灾等自然灾害造成了我国大量人员伤亡、财产损失和资源环境破环。近10年的统计表明:我国平均每年自然灾害造成1.2万人死亡,经济损失约2000亿元,自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安定的重要因素。因此,对自然灾害(在一定程度上重大人为灾害也在其中)的监测和研究,为防灾减灾提供信息保障,就成为了我国遥感技术应用和遥感科技人员重中之重的任务。

目前我国已建立了应对各类灾害较为完善的卫星遥感系统,如气象、海洋、陆地资源、环境减灾以及高分和民用空间基础设施等卫星计划。同时在各相关业务部门,也建立了广为覆盖的气象、海洋、地震、水文、森林防火和病虫害等地面监测和观测台站网络。可以认为我国已经初步建立了针对各种灾害的应对机制,对每月、每周、甚至每日的各种灾情都给予了关注。在重大灾害发生时更是全国一盘棋,调动一切可以利用的技术和信息,做好灾前的准备和预案,灾时的连续频繁监测,灾后的科学评估,着力将灾害的损失减到最小。事实上针对近年来发生的一系列重大灾害,遥感技术在灾害监测、评估中展现出强大的技术优势,特别是充分调动和利用可以获取信息的所有卫星,必要时出动分辨率更高、机动性更强的遥感飞机对灾情进行详查。近年来更是频繁使用无人机遥感系统,深入灾区为抗灾、防灾、 救灾、减灾做到“最后一公里”,充分体现遥感技术的作用。以下仅以若干实例说明遥感技术在灾害监测和评估中的作用。

(一)森林火灾的遥感应用

1987年我国东北大兴安岭遭受了历史上最大的森林火灾,这场大火首先就是由我国的气象卫星所发现,虽然当时我国的遥感技术还处在发展初期,也还没有自己的高分辨率卫星,甚至没有传输型卫星,但我国遥感科技人员仍尽自己之所能,提供卫星和航空遥感信息供防火指挥部门参考(图7)。经遥感技术评估,这场巨大的森林火灾造成的过火面积超过1万多平方千米(图7-1深色部分),造成了难以挽回的生态灾害,2年以后烧毁和过火的部分林区清晰可见(图7-2浅色部分),11年后的1998年同一地区的遥感影像仍明显可以看出当年烧毁的痕迹,这些地方虽已有植被恢复,但也只是草和灌木,高大珍贵的红松和原始林已不复存在了!

(二)太湖生态灾害的遥感监测

2006—2007年太湖等大湖爆发蓝藻,这是一次严重的生态灾害,鱼类大量死亡,水质急剧恶化,对太湖周边几个大城市的生产和生活造成了严重的影响。遥感不仅实时监测藻华的面积和分布,同时根据遥感信息,对蓝藻爆发进行追根溯源。图8系根据北京一号卫星影像的分析结果。图8-1是2006年10月7日最为严重的一次蓝藻爆发,蓝藻覆盖湖面达741平方千米(图中绿色部分),占了整个太湖湖面的32%。湖水水质的恶化,或富营养化是藻华爆发的主导因素,而湖水恶化是因为太湖沿岸不断向湖中排入污水而导致湖水的富营养化。通过遥感分析,可以看出太湖沿岸存在大量向湖中的排水处(图8-2箭头所示),特别是位于太湖以南和以西的城市,排入湖中的水量还相当大;图8-3正好验证了这一推断结果,从图8-3中我们看到,每一个废水排入处都是蓝藻爆发的源头(图8-3箭头所示)。

(三)汶川大地震对遥感是严峻的考验

2008年5月12日的汶川大地震是我国近年来发生的最为重大的灾害,震中烈度高达11度,若以8度烈度计受灾范围近3万平方千米,若以6度计,则影响范围高达30余万平方千米。地震及其次生灾害造成近7万人丧生,数十万人受伤,大量财产损失。倾全国之力“抗震救灾、众志成城”,这是近年来最大的救援行动。我国遥感人也是夜以继日,动用国内一切卫星资源,收集国外卫星数据,出动遥感飞机,争分夺秒,打了一场抗震救灾的信息大战。

地震发生后,当地天气一直阴雨,影响了光学遥感信息的获取。第一次的遥感飞行和第一幅光学卫星影像都是在2天后完成的,即5月14日沿都江堰到汶川县城唯一的通道——岷江河谷进行的遥感飞行。这次飞行南起震中映秀镇,北至汶川县城。在很高分辨率的航空遥感影像上,地震灾情清晰可见(图9),显示了沿河谷的都汶公路受损严重,多处已被山体的滑坡所阻塞,短期难以贯通。图的中部为全景影像,图中标有编号的白色图框与上下4幅图一一相对,其中2幅高分辨率航空遥感影像就是在当地天气稍有好转后获得的。从图上可以清晰看出由大地震造成的道路堵塞、房屋受损和桥梁坍塌的严重毁伤情况。

另一次飞行是沿着形成唐家山堰塞湖的湔江段而进行的,此前的卫星遥感影像对堰塞湖的形成和动态进行了不间断的监测和分析。这次飞行是以更高的遥感分辨率查看堰塞湖周边的受灾状况。图10反映了这次的飞行结果。由图10我们可以看出,因地震所造成的山体滑坡,特别是在唐家山,河流被一个高约60米,长约300米的巨大的滑坡体所阻塞,上游河水猛涨,形成以漩坪乡为中心的堰塞湖,直到禹里乡。相传这里是大禹的故乡,人们不得不在时隔数千多年后再次与洪水抗争。图中也可清晰地看出人们用白灰在田地里书写了“SOS”的求救信号。

图8 太湖蓝藻爆发的卫星遥感影像及其溯源分析图

遥感技术发展的大趋势和我们的任务

遥感技术的发展虽可追述到19世纪,但那只是发展的雏形,到20世纪60年代遥感技术正式从科学技术领域上得到确立,到现在已有近60年的历史。实际上,遥感的发展是伴随着空间技术的发展而兴起。经过几十年的发展,在理论上特别是技术上有了飞速的进步,是21世纪标志性的科学技术成就之一。

当今,遥感技术,无论在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率,都已获得巨大的突破。民用卫星的空间分辨率已达0.25米,接近军用的最高水平;连续成像的光谱分辨率已达纳米级,非成像系统的分辨率更是高达亚纳米,甚至10-12波长以上;地球同步凝视型卫星,可以在一定范围内将时间分辨率提到分钟甚至秒级;多卫星组网的方式,也可以将时间分辨率大幅度提升;合成孔径雷达早已突破了云雾的限制,雷达的高精度编队运行提高了三维立体观测能力,为业务化监测地表形变提供了可能;激光雷达的应用,为更高精度的地形测量奠定了基础。

今后遥感技术发展可能已不是单一的技术,而是组合型的发展。

1.多星组合,各尽其能,多种数据综合和融合将更大地提升遥感的综合观测和综合应用能力。

2.创新发展,探求新的成像技术和成像模式,如太赫兹成像、单光子成像、复眼光学成像、薄膜光学成像,高分辨率红外成像等。要关注集群式遥感微小卫星的发展,以更低的价格、更便捷的服务惠及更广大的用户。应充分利用我国空间站技术,发展组件式遥感观测系统,更大地提高综合分辨率和探测能力。

3.与通信、导航更紧密结合,形成“通、导、遥”的一体化,融入当今智慧城市建设的新兴技术潮流,充分发挥遥感的独特作用,创造更多和更大的应用价值。

图9 汶川地震后岷江河谷局部受灾情况遥感影像

4.发展卫星、临近空间(平流层)、航空(包括高、中、低空)相结合的多维、多级、多源遥感观测;卫星和航空(包括无人机)遥感的智能化。人工智能的应用将使下一代卫星更加聪明智慧,大幅度提升卫星机动和敏捷性能,提高星上智能处理水平;将人工智能引入遥感数据的处理和分析,分类和识别,使遥感应用更加智能化和智慧化。

5.进一步强化遥感应用,数据的保障率应在各类卫星协调和协同的基础上大幅提高。卫星遥感应用应走向业务化而不是脉冲式。

应着力提高对包括自然灾害和人为灾害在内的灾害应对、监测,防灾、减灾、救灾应用,特别要努力开展对重大灾害,特别是对地震灾害的预测、预报和预警这一世界性重大难题的攻关,为缓解、减轻直到消除灾害对人们的威胁,保障人民生命财产的安全不懈努力。

图10 以唐家山滑坡和堰塞湖为中心的湔江沿线遥感影像图

结语

作为21世纪人类最新科学技术成就之一,遥感技术的发展达到了一个新的高度。遥感的发展可能又进入了一个新的瓶颈期,期待新的突破。遥感虽已成为解决一系列经济社会发展重大问题的有力技术手段,但由于数据获取、产品类型和质量、处理分析速度、地物分类识别精度、满足需求的及时程度等还存在一定的局限性,尚难完全满足实现真正业务化、常态化、大众化的需求,特别对于人类大敌的灾害而言,如对地震的预测、预报和预警等难题,仍是束手无策。

时代在前进,社会在发展,遥感科技人员注定还要继续努力,大力攻关,锐意进取,以新的姿态创新发展,实现理论创新、技术创新、应用创新。中国遥感人更要发扬优良传统,不断提高我国遥感技术和应用水平,将遥感技术和应用融入我国时代发展的大潮,为国家的高质量发展,为数字中国和智慧社会的建设,为防灾减灾救灾工作,为中国人民走向更幸福更加光辉的未来,贡献我们的全部力量。

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