遥感大数据助推城市发展

文｜陈向东

1957年10月4日，前苏联成功把世界第一颗球体直径为55厘米、绕地球一周需要1小时35分的人造卫星送入900公里高的轨道。1960年4月1日美国发射了全球第一个气象卫星TIROS1号，开始了人类对地观测的新时代。

目前人类已向太空发射了几百颗对地观测卫星，形成了各类专业卫星系统。2018年前6个月全球共发射火箭55次，飞行器总数达177颗。

2018上半年全球发射卫星统计表

从飞行器角度来看，全部飞行器按国别来分，美国72颗，中国41颗，欧盟26颗，俄罗斯8颗，其他国家30颗，仅中美两国发射的卫星已占全部卫星的63.8%。按业务功能分为通信卫星40颗，导航卫星8颗，遥感卫星54颗，试验卫星41颗，其他飞行器34颗。按轨道分，140颗LEO卫星，18颗GEO卫星，11颗MEO卫星，1颗HEO卫星，7颗星际轨道飞行器。其中，遥感卫星发射数量占据显著优势，尤其是中国发射的遥感卫星超过发射总数的一半。

遥感卫星发射数目众多，一方面是由于全球对地球观测的需求旺盛，另一方面是因为遥感星座的部署。

“鸽群星座”由美国的卫星成像初创公司星球实验室（Planet Labs）研制，旨在建立最廉价、快捷、适用性更强的遥感卫星数据获取系统，鸽群星座（Flock）已发射了5颗卫星，将建成全球规模最大的地球遥感影像卫星星座，实现对全球每天一次的重复观测频率，将是世界上唯一具有全球高分辨率、高频次、全覆盖能力的遥感卫星系统。

中国对地观测新序幕

中国的资源卫星起步于中国与巴西的合作，首颗CBERS卫星于1999年10月14日由CZ-4B运载火箭发射，至今发射了13颗国产陆地观测卫星，形成了中巴地球资源、环境减灾、实践、资源、测绘和高分专项6大系列。

国家重大专项增强我国的遥感能力，国家中长期科技发展规划中包括天基、临近空间和航空等系统在内的高分辨率对地观测重大专项已顺利实施，到目前为止，已发射GF-1、GF-2、GF-3、GF-4、GF-5， 其余高分卫星GF-6和GF-7也将在近年陆续发射升空并投入运行。

我国已在各省市自治区建立了30个高分中心，形成了高分相关标准规范，300余项数据、信息、软件和应用产品，面向全国40多个行业提供服务。高分专项的实施掀开了遥感新时代，进入了民用航天遥感的亚米级时代。

商业化遥感成为国家系统的重要补充

本世纪以来，商业化遥感在我国陆续兴起，卫星遥感企业陆续成立，发射了一系列商业遥感卫星。如北京21世纪公司的北京一号和北京二号，吉林长光卫星公司的吉林一号等，另外深圳一号、嘉定一号等卫星也在准备之中，对于监测地面物体的动态变化具有重大意义。发展商业遥感系统、吸取民间资本进入航天领域是国家政策，也是体制机制的创新。

遥感数据具有大数据的特征。一是宏观性（Macroscopic），即一景遥感影像的覆盖范围从数平方公里—数百平方公里—数千平方公里，甚至数万、数十万以至数千万平方公里，既能明察秋毫、又可洞察宇宙。二是海量性（Big Capacity），即遥感数据具有单项数据量较大（GB级及以上）的特征，高分二号卫星10分钟过境下传的数据超过4.8TB，后续高分卫星数据将增加数倍甚至数十倍。三是客观性（Objectivity）&真实性（Veracity），即遥感数据通过卫星或飞机获取，完全客观反映了地面的真实状况。四是多源性（Variety），即可见光波段、紫外、红外（短波红外、热红外）、微波、激光等均可通过遥感获取。五是实时性（Real-time），即连续在轨运行、持续观察地球、不断收集数据。

比如利用遥感卫星可对北京市不同时期城市建设规模面积对比，经对比可知，1978-2010年建成区面积由161平方公里增至1734平方公里，城市扩展了十倍多。珞珈一号卫星中的01星，是国内第一颗专业夜光遥感卫星，对于我国夜光遥感卫星的发展和遥感在社会经济领域应用具有开创意义。

自然资源部、生态环境部、住房和城乡建设部、应急管理部、国防科工局以及科学技术部等都在领导、支持、协调我国卫星和航空遥感应用方面做出了巨大的努力；航天科技集团、中国科学院等在卫星研制、生产，遥感载荷的研制和发展方面取得了巨大的成功；主要业务部门都建立了遥感中心或应用中心，如资源卫星应用中心、气象卫星中心、海洋卫星中心、环境卫星应用中心、农业遥感中心等。商业化遥感机制顺利发展、商业遥感企业相继成立、体现了遥感的经济和商业价值。