资源三号卫星国际合作与应用推广

文 | 王鸿燕 唐新明 叶芳宏 吕姗姗 郭晓敏 自然资源部国土卫星遥感应用中心

一、前言

2015年底，资源三号卫星应用系统正式通过了工程竣工验收，标志着我国首颗高分辨率民用立体测图卫星运控管理、在轨检校、产品生产和应用服务等体系业务化运行设计目标的全面实现，也标志着我国已成为世界上少数几个掌握高精度卫星立体测绘成套技术的国家之一，改写了高分辨率卫星遥感测绘领域长期严重依赖国外的历史。经过8年的技术攻关，资源三号工程全面突破了国产卫星1:5万立体测图技术，建立了自主卫星的1:5万立体测图技术体系。在轨测试表明，资源三号卫星影像的总体精度指标优于法国SPOT-5、日本ALOS等国外同类产品，总体影像质量优于国外同类卫星，而应用服务能力具有明显优势，在国内和国际市场上具有较强的综合竞争力，在满足国内各领域需求的同时，开拓国际市场，服务全球，逐步打造成为具有高精度、高质量、服务一流的遥感应用民族品牌，形成“中国智造”的精品工程，为“一带一路”倡议、“走出去”战略提供有力支撑。

二、国际合作与应用推广

资源三号卫星充分发挥其全球对地观测数据持续获取的能力，推进与境外政府部门、科研院所、应用机构之间多层次的合作共享。全球60多个国家和地区利用资源三号卫星影像数据和服务开展了政府公益事业、现代农业、土地资源监测、海洋资源开发、生态环境保护、重大自然灾害监测等诸多地球系统监测和科学规律认知研究等方面的工作。

1.推进政府间合作

利用资源三号卫星的全球获取能力，促进了一系列双边及多边国际合作的开展和项目落地。以卫星遥感视角贡献了中国智慧与中国方案，履行了我国作为联合国成员国的责任与义务，彰显了我国作为负责任大国的形象使命担当。

（1）“走出去”

根据“走出去”战略部署，先后向以色列、埃及、肯尼亚、尼泊尔、斯里兰卡、墨西哥、秘鲁、挪威、津巴布韦、纳米比亚、博茨瓦纳等国的测绘地理信息部门提供资源三号卫星遥感影像数据用于应急减灾和智慧城市建设等领域，并与多个国家建立了进一步的合作共享关系，提升我国在全球对地观测系统中的话语权。

（2）开展政府间双边和多边合作

围绕国家“一带一路”等倡议、政府间科技国际合作举措，开展一系列双边及多边国际合作。目前已与澳大利亚联邦科学与工业研究组织及昆士兰州政府、奥地利维也纳大学、德国航空航天中心、英国诺丁汉大学、美国地质调查局地球资源监测科学中心、斯里兰卡国家测绘局、老挝内政部国家测绘局、乌干达国家公路局和加纳苏尼亚尼自然资源与能源大学等近十个国家的政府或科研机构签署合作谅解备忘录，为双边构建互利共赢、长期稳定的合作关系搭建了框架平台，并在其框架下开展了一系列科研、业务及项目人才交流，在空间技术、卫星检校、航空航天摄影测量、地球观测、数据共享及推广、数据处理、多尺度多时相遥感数据的应用开发、综合应急管理及环境监测等方面进行合作。

（3）创新合作模式

为进一步深入贯彻“一带一路”倡议和“走出去”战略，积极推进利用自然资源卫星遥感云服务平台国际化节点服务网络作为渠道，深化资源三号等国产卫星在境外的应用和国际合作，已通过深化落实合作谅解备忘录及有关数据协议，在英国、奥地利、挪威、泰国、老挝、蒙古、斯里兰卡、孟加拉、肯尼亚、加纳、乌干达、尼泊尔、柬埔寨、委内瑞拉、约旦、赞比亚、印度尼西亚等17个国家开通了云服务平台国际节点，并持续推送本国数据，支撑当地政府和非营利性组织对于高分辨率卫星影像的应用需求。截至2020年3月31日，云平台境外节点数据推送总量达33094景、23833GB。2020年首季度数据推送量达6480景、11687GB。已实现10个节点国家国土范围的90%以上覆盖，其中尼泊尔和奥地利已实现有效数据100%覆盖。资源三号卫星影像以点带面、多点开花、持续辐射的国际合作应用服务稳步推进，取得了突破性进展。

2.加强科学交流

组织技术专家在金砖国家地理空间技术工作组专家组、地球观测组织、联合国可持续发展司、国际摄影测量和遥感学会担任国际职务，开展与欧洲航天局等空间技术机构的广泛合作，参与组建了地球观测组织中国秘书处，共同建设全球、亚洲大洋洲区及我国综合地球观测系统，代表我国参加地球观测服务于可持续发展等多个区域及全球性项目。

（1）打造国际联合研究中心

以打造一流国际合作基地和平台为核心竞争力，不断提升国际合作的质量和水平，发展“项目-人才-基地”相结合的国际科技合作模式，建立了“卫星测绘技术与应用国际联合研究中心”。

该研究中心是卫星测绘技术“请进来、走出去”的重要基地，也是我国卫星测绘技术实施“一带一路”全球发展的平台。该研究中心主要开展卫星遥感数据处理与应用技术联合研究、国际合作项目申请、基地平台建设、人才交流与培养和国产卫星数据应用推广服务等多种形式的国际交流与合作，不断提高我国卫星测绘技术的创新能力。在初步形成的中-澳卫星检校、中-美湿地遥感、中-德遥感快速处理、中-英雷达遥感等多个国际合作创新团队基础上，构建开放、合作、流动的联合科学研究平台，发挥国产卫星遥感技术对外信息服务和合作交流的窗口作用，进一步推动国产卫星数据接收海外建站与国际综合应用服务。

（2）积极参与国际事务

积极参与地球观测组织（GEO）、国际制图协会（ICA）、国际大地测量协会（IAG）等国际学术组织活动，提高国产卫星遥感技术的国际竞争力。

2012-2019年期间，根据GEO中国秘书处的工作安排，面向40多个国家和地区提供了资源三号卫星试验性数据。持续加大对GEO的贡献力度，提升了我国在GEO中的影响力和话语权；参与制定《中国面向全球的综合地球观测系统十年执行计划（2016-2025年）》，为世界各国在社会、经济、环境的可持续发展搭建合作平台；参与组织GEO部际协调小组成员单位参加GEO工作,积极推进在GEO多边合作框架下的我国地球观测成果共享服务及多边合作，推动我国卫星观测数据及产品走出去，并共同建设国家、区域及全球的综合地球观测系统（GEOSS），尤其是我国牵头的亚大区综合地球观测系统（AOGEOSS）；积极参加GEO框架下GEO服务于可持续发展项目（GEO4SDG）及GEO的计划管理委员会加强不同GEOSS间联系工作组（Reach out of GEOSS）等工作。特别是2019年，面向南太平洋22个国家/地区及属地国进行了全面的在轨卫星计划拍摄，生产了17个国家352景数字正射影像，部分精选影像在GEO全会上进行了展示，与巴布亚新几内亚、斐济、汤加等国家建立了联系，创新了合作模式，正式启动国土卫星中心的卫星影像区域共享工作，为我国在GEO框架下开展南太平洋岛国外交和帮助小岛国可持续发展奠定了良好的基础。

积极参与联合国地理信息专家委员会（UNGGIM）工作。先后向联合国全球地理信息管理专家委员会提供了日本、韩国、蒙古等20余个国家，以及加勒比地区12个国家的资源三号卫星影像，并向地球观测组织数据共享平台提供了用于全球共享的资源三号卫星国内外影像产品数据集。

（3）持续推进国际合作项目落地实施

通过国际合作项目实施带动全面应用的辐射效应，引进能够解决瓶颈问题的境外软件和技术，支持全球地理信息资源建设和全球测图的任务执行，帮助发展中国家能力建设，实现了项目参与国家的共赢。催生了数十篇有国际影响力的学术论文、数十项国际国内专利及软件著作权，持续提升自主可控的技术能力。

亚洲合作专项资金项目“数字湄公河地理空间框架建设示范”项目实现资源三号卫星数据对大湄公河次区域的全境覆盖和测图，帮助项目合作单位——老挝内政部国家测绘局建立了地理空间信息公众服务平台（“天地图·老挝”服务平台）和遥感影像数据库，进行了国产影像境外1:5万立体测图实验，这是我国测绘地理信息成熟技术与卫星测绘数据在国外的成功推广应用，有力推进了大湄公河次区域的数字化进程。项目在测绘地理信息领域创造了依托边境省份与边境口岸城市，深化我国与大湄公河区域国家合作交流的国际合作机制，为我国测绘“走出去”提供了成功的实践经验。

“内陆湿地动态监测与综合评价技术合作研究”科技部国家国际合作专项，通过引进美方湿地动态监测与综合评价的先进经验方法，结合同时期的资源三号卫星和其他高分辨率卫星影像对漂浮植物提取结果的空间分布，对研究区漂浮植物多年6月和9月的生物量进行反演。以北京市门城湖湿地公园为研究区，项目团队开展了基于高光谱信息的芦苇和香蒲地上干生物量反演方法研究，以及不同水氮梯度下典型挺水植物叶绿素荧光的响应特性研究。通过开展华北平原内陆湿地动态变化监测，制成华北平原内陆湿地动态监测图册，统计结果发现华北平原湿地面积整体呈现下降趋势。以近30年来白洋淀湿地、华北地区植被覆盖度时空变化特征的动态监测为例，开展湿地景观变化特征、植被覆盖度时空变化特征驱动力分析，发现引起白洋淀湿地面积变化的主导驱动因子是社会经济发展、农业发展和降水量，并分析其中社会经济发展是最主要的因素。该项目是利用中美合作框架下卫星影像资源开展自然资源监测分析的典型示范。

3.探索市场推广

国土卫星遥感应用中心与泰国地理信息和空间技术发展局（GISTDA）、巴西IMAGEM和伊朗PAHBAD公司签署战略合作协议书，探索卫星数据商业合作新模式，以资源三号测绘卫星影像数据加工服务能力为支撑，以发展中国家商业机构的成果转化推广与生产实践应用能力为基础，围绕卫星数据加工、数字图像处理软件与地理信息系统应用等方面联合开展技术与商务合作，优化资源共享，共同构建测绘卫星地理信息资源服务于发展中国家国民经济与社会发展应用的新格局，大幅提升了我国卫星测绘和遥感应用特色品牌的国际影响力。

三、取得的成效

资源三号卫星影像数据日益获得合作国家政府认可。老挝、尼泊尔、蒙古、泰国、斯里兰卡等国家级测绘地理信息专业部门目前已将资源三号卫星影像数据应用在其国家级工程和项目。老挝内政部国家测绘局对资源三号卫星数据产品质量高度认可。基于云平台服务，中老双方联合开展“基于国产航空航天遥感影像的高精度复合测绘技术及应用示范”项目，利用资源三号三线阵立体影像，生成了2012-2015年及2015-2018年老挝全境数字正射影像，并将总量约6.18T的数据成果赠送老挝国家测绘局。向老挝理工学院提供了老挝万象城区资源三号2012-2018年变化监测成果，以进一步开展试验验证。尼泊尔土地管理、合作及减贫部国家测绘局已成功将资源三号卫星影像应用于尼泊尔1：2.5万基本地形图更新（已完成208幅）和163个地方政府的土地利用制图，同时向尼泊尔高校及科研院所分发了资源三号卫星影像数据，用于开展非营利性教育及研究工作。尼泊尔测绘局实施了相关外业工作，已完成更新250幅全国范围底图的年度计划。

资源三号卫星品牌逐渐形成。奥地利等国的科研机构基于云平台开展科研合作，并协助推广资源三号卫星在本国的技术应用。奥地利维也纳大学已启动资源三号卫星影像获取的动态可视化研究，同时在欧洲举办中国自然资源卫星应用研讨会，助力中国自然资源卫星品牌打造，促进了中国卫星数据在欧洲地区的推广。目前，奥方积极推进试验区资源三号影像快视图在超地球仪的可视化动态展示，取得了阶段成果。

资源三号卫星影像区域数据服务在国际上的需求和吸引力不断提升。在应对全球化带来的国际社会公共问题方面，国际组织和多边区域活动的作用日益凸显。根据合作谅解备忘录，由我国向位于肯尼亚的非洲资源测绘区域发展中心提供20个成员国的资源三号等卫星影像。

四、结语

随着我国各类卫星的发射和工程系统和建设的飞速发展，越来越多多载荷、多尺度、长序列、高质量的国产卫星影像资源和数据产品进入国际舞台，将极大地推动全球卫星遥感应用和共享，提升我国航天大国形象。

资源三号卫星获取的影像数据是支持地球系统科学发展和地球资源、能源、环境和灾害研究的重要信息源，可支持开展全球地表覆盖、资源保护和利用开发、生态环境修复等地球系统要素与变化规律的监测和研究，为人类社会与地球环境和谐发展提供基础信息支撑。资源三号卫星将与其他国产高分辨率卫星一起，共同促进人类对地球的认识及人与自然的协调发展，为全球地球观测计划和地球系统科学的发展作出积极贡献，为构建人类命运共同体贡献力量！