遙感飛機(jī)在執(zhí)行航拍任務(wù)（3sNews配圖）

　　2008年5月12日的汶川特大地震，讓中科院對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心主任郭華東記憶猶新。

　　作為一名遙感科技工作者，郭華東非常清楚，地震發(fā)生后，能及時反映震區(qū)受災(zāi)信息的地圖和衛(wèi)星、飛機(jī)遙感數(shù)據(jù)信息直接決定著中央有關(guān)抗震救災(zāi)的決策判斷。

　　事實上，在地震發(fā)生后的第一時間內(nèi)，科技部、國家測繪局、中國科學(xué)院和國土資源部的航空遙感隊伍立即應(yīng)急響應(yīng)，隨即投入了向黨中央國務(wù)院及時提供并匯報震區(qū)實時遙感圖像的緊急工作。

　　郭華東回憶說，地震當(dāng)天，國務(wù)院應(yīng)急辦等機(jī)構(gòu)急需震區(qū)災(zāi)情信息，但受降雨天氣影響，無法獲取有效的光學(xué)遙感圖像，因而各方都在焦急等待雷達(dá)飛機(jī)進(jìn)入震區(qū)上空，以獲得災(zāi)情實時監(jiān)測數(shù)據(jù)以有效展開救援工作。

　　5月14日，郭華東終于等來了好消息：從重慶機(jī)場起飛的中科院2號微波遙感飛機(jī)在雨中執(zhí)行雷達(dá)航拍，于當(dāng)天下午獲取分辨率為0.5米的圖像。在進(jìn)行圖像處理和分析后，急送國務(wù)院應(yīng)急辦。

　　隨后，在5月14日至6月8日的25天中，中科院兩架光學(xué)與雷達(dá)遙感飛機(jī)共完成40多個架次的飛行任務(wù)，飛行面積覆蓋了北川、汶川、都江堰、綿陽、綿竹、茂縣等所有重災(zāi)區(qū)域，獲取了大量災(zāi)區(qū)遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，共上報災(zāi)情分析報告114期。

　　回憶起這段經(jīng)歷，郭華東至今仍感慨萬千。“在大地震發(fā)生后，航空遙感飛機(jī)在關(guān)鍵時刻派上了用場，為中央有關(guān)抗震救災(zāi)科學(xué)決策提供了有力支持。”

　　在很多人的印象中，這大概是“衛(wèi)星遙感”“航空遙感”這些專業(yè)詞匯在中國第一次如此近距離地為公眾所了解和感知。

　　而于今年3月8日開幕的“十一五”國家重大科技成就展，再次為中國民眾揭開航空遙感的“神秘面紗”。展廳內(nèi)的航空遙感系統(tǒng)展臺上，高精度實用SAR傳感器、新一代寬幅蓋自定位航空相機(jī)、輕小型機(jī)載激光雷達(dá)、A2C超輕型遙感飛機(jī)、遙感無人飛機(jī)模型等一件件展品吸引了眾多參觀者的目光。

　　事實上，誕生于上世紀(jì)八九十年代的中國航空遙感技術(shù)，在國家863計劃持續(xù)不斷的大力支持下，歷經(jīng)多年發(fā)展，最終實現(xiàn)了從無到有、從跟蹤模仿到技術(shù)創(chuàng)新、從科學(xué)實驗到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的重大跨越。

　　面向國情

　　大力發(fā)展航空遙感系統(tǒng)

　　近年來，我國航空遙感技術(shù)研究取得了一系列顯著的成就，現(xiàn)代航空遙感系統(tǒng)也在災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)、高精度地表測量、礦產(chǎn)資源探測等社會發(fā)展領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。面對我國在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域與西方發(fā)達(dá)國家尚存在不小差距的現(xiàn)實境況，大力發(fā)展航空遙感技術(shù)不失為提高我國遙感系統(tǒng)整體水平的一個戰(zhàn)略突破口。

　　3000萬畝和3億畝

　　“遙感”，顧名思義，就是遙遠(yuǎn)地感知。它是通過探測地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識別物體。我國古代傳說中的“千里眼”、“順風(fēng)耳”就具有這樣的“遙感”神通。

　　不同于衛(wèi)星遙感依靠人造衛(wèi)星，航空遙感主要是依靠飛機(jī)、飛艇、氣球等飛行器進(jìn)行對地觀測。因靈活、快速、成像比例尺大、空間分辨率高等特點，航空遙感技術(shù)已成為現(xiàn)代對地觀測技術(shù)的重要組成部分。

　　90年代中后期，郭華東擔(dān)任863計劃信息獲取與技術(shù)處理主題(簡稱308主題)第四、五屆專家組組長，專門從事新型對地觀測技術(shù)研究工作。在此期間，308主題建立了一套先進(jìn)的多層次、立體化和全天候的分布式機(jī)載對地觀測系統(tǒng)，該系統(tǒng)由模塊化成像光譜儀、面陣CCD超光譜成像儀、高分辨率面陣CCD相機(jī)、三維成像儀和L波段雷達(dá)共5種新型遙感器組成，具備高光譜、高空間分辨率、穿透性和三維成像能力。

　　談及該系統(tǒng)的應(yīng)用能力，郭華東沒有侃侃而談，而是給記者講了一個有關(guān)3000萬畝和3億畝的故事。

　　1998年長江流域發(fā)生特大洪水災(zāi)害，災(zāi)后中央需要了解災(zāi)區(qū)農(nóng)業(yè)受災(zāi)情況，通過對地方上報的數(shù)據(jù)匯總后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年全國糧食因災(zāi)絕收3億畝。

　　3億畝不是小數(shù)目，將直接影響著當(dāng)年全國糧食生產(chǎn)和供應(yīng)穩(wěn)定。為了保證科學(xué)決策，中央急需準(zhǔn)確而權(quán)威的數(shù)據(jù)。

　　在原國家科委統(tǒng)一部署下，國家“九五”科技攻關(guān)計劃遙感地理信息系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)綜合應(yīng)用研究(96-B02)重大項目組和863計劃308主題專家組分頭組織開展洪澇災(zāi)情評估工作。

　　郭華東當(dāng)時擔(dān)任308主題專家組組長。他回憶說：“當(dāng)時我們馬上派遙感飛機(jī)飛到災(zāi)區(qū)上空進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，通過分析遙感圖像，我們最后得出的數(shù)據(jù)是當(dāng)年全國水稻因災(zāi)絕收3000萬畝。”

　　3000萬畝和3億畝，這兩個數(shù)據(jù)差的可是一個數(shù)量級。為何有這么大差距?到底哪個數(shù)據(jù)準(zhǔn)確?

　　與此同時，96-B02項目組也得到了與308項目組相類似的災(zāi)情評估數(shù)據(jù)。顯然，一些地方人為夸大了糧食受災(zāi)面積和災(zāi)情，而航空遙感技術(shù)則客觀、準(zhǔn)確記錄了農(nóng)作物受災(zāi)情況。

　　“當(dāng)時朱镕基總理聽取了國家科委關(guān)于3000萬畝這個數(shù)據(jù)的專題匯報，朱總理很高興，認(rèn)為遙感數(shù)據(jù)真實及時權(quán)威。”郭華東介紹說，“隨后中央就據(jù)此作出了1998年全國糧食局部減產(chǎn)，但糧食總產(chǎn)量與往年持平的宏觀判斷。”

　　郭華東認(rèn)為，航空遙感技術(shù)與航天遙感技術(shù)結(jié)合在一起在農(nóng)作物長勢監(jiān)測、產(chǎn)量估計方面有廣泛而重要的應(yīng)用前景，這對于我國這樣的農(nóng)業(yè)大國來說意義重大。

　　機(jī)載遙感系統(tǒng)性價比高

　　遙感技術(shù)按照平臺分類，通?？梢苑譃樾禽d系統(tǒng)、機(jī)載系統(tǒng)兩大類。由于研制起步早、資金充裕、技術(shù)水平高，西方發(fā)達(dá)國家星載遙感系統(tǒng)技術(shù)成熟且達(dá)到商業(yè)化運(yùn)營水平，在國際高分辨率遙感數(shù)據(jù)市場上占據(jù)明顯優(yōu)勢。

　　相比之下，我國在星載遙感技術(shù)發(fā)展方面，與美國、法國等西方國家還存在很大的差距。

　　郭華東介紹說，我國遙感衛(wèi)星的設(shè)計壽命一般為二三年或稍再長一些，重訪周期10余天或更長，遙感器為可見光、紅外CCD相機(jī)和紅外多光譜掃描儀。受重訪周期和天氣因素影響，給星載遙感系統(tǒng)提供高質(zhì)量覆蓋全國數(shù)據(jù)帶來困難，這也是當(dāng)前制約我國星載遙感系統(tǒng)發(fā)展的一大技術(shù)瓶頸。

　　“而利用國外高分辨率衛(wèi)星，成本太高。”郭華東給記者算了一筆賬，“比如購買以色列空間分辨率為1米衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，一景就要價1萬美元，100平方公里要1.3—1.5萬美元。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)以600萬平方公里計算需要7.8億美元，這是用戶很難承受的。”

　　郭華東認(rèn)為，一方面，我國高分辨率遙感數(shù)據(jù)全部依賴星載遙感信息源存在一定困難;而另一方面，在863計劃的扶持下，實際上我國的機(jī)載遙感系統(tǒng)水平并不低，很多單項指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

　　他介紹說，在“九五”、“十五”期間，308主題就開展了機(jī)載對地觀測系統(tǒng)的示范應(yīng)用，在城市建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域進(jìn)行了成功應(yīng)用。國家“八五”、“九五”期間的洪水災(zāi)害監(jiān)測、城市環(huán)境遙感、大面積的遙感專題應(yīng)用于測繪地形圖相結(jié)合的項目，主要還是采用機(jī)載遙感技術(shù)來完成。“尤其是以測繪國家基本地形圖、林業(yè)信息調(diào)查、城市規(guī)劃等為目的信息源，幾乎完全依賴機(jī)載遙感系統(tǒng)完成。”

　　“考慮到中國具體的國情，相對于耗資巨大的星載遙感系統(tǒng)，機(jī)載遙感系統(tǒng)運(yùn)行成本低、更為實用，而且從技術(shù)發(fā)展來說，機(jī)載遙感平臺又是遙感技術(shù)向星載平臺過渡的試驗床，世界上幾乎所有的星載雷達(dá)技術(shù)都離不開機(jī)載試驗。”郭華東認(rèn)為，航空遙感系統(tǒng)不失為一種性價比高、適合我國當(dāng)前國情的遙感技術(shù)體系，今后應(yīng)值得大力發(fā)展。

　　面向前沿

　　自主研發(fā)核心技術(shù)

　　國土資源調(diào)查、災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)等社會領(lǐng)域?qū)Ω叻直媛蔬b感數(shù)據(jù)需求日益擴(kuò)大，這對我國的航空遙感技術(shù)提出了更高的要求。而由于高分辨率雷達(dá)等技術(shù)的敏感性，國外一直對中國封鎖航空遙感的核心技術(shù)并禁運(yùn)相關(guān)儀器設(shè)備。面對國內(nèi)外現(xiàn)實，自主研發(fā)核心技術(shù)，打破國外封鎖，提升集成能力已成為我國航空遙感發(fā)展的一條必由之路。

　　航空SAR技術(shù)打破國外壟斷

　　遙感傳感器是整個遙感系統(tǒng)最核心的部件之一，其性能直接影響著遙感圖像的空間分辨率及遙感信息獲取效率。在諸多傳感器技術(shù)中，干涉合成孔徑雷達(dá)(簡稱干涉SAR)是一種微波傳感國際前沿技術(shù)。它集高分辨率SAR技術(shù)、高精度慣性測量技術(shù)、高精度平臺定位技術(shù)于一體，可以全天時、全天候、快速高效地獲取精確的地形圖和高分辨率正射影像。

　　然而，一個尷尬的事實是，很長一段時間內(nèi)，我國能夠用來開展干涉研究的SAR遙感數(shù)據(jù)主要依賴于國外的SAR衛(wèi)星資料。

　　中科院電子所副所長丁赤飚對此頗為憂慮。“一方面,這數(shù)據(jù)獲取周期長，至少需要幾天才能實現(xiàn)測繪地區(qū)數(shù)據(jù)覆蓋，甚至對于大面積測繪地區(qū)需要經(jīng)過一、兩年才能獲取全部影像數(shù)據(jù);另一方面，分辨率低，一般5—30米左右，無法滿足1∶5萬及以上比例尺大面積測繪精度需求。”

　　在他看來，研制以機(jī)載干涉SAR系統(tǒng)為核心的高效能航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)，不僅可以突破國外的技術(shù)封鎖，還可以滿足高分辨率數(shù)據(jù)市場需求，從而實現(xiàn)我國航空遙感突破式發(fā)展。明確了思路，丁赤飚和中科院電子所立即展開技術(shù)研發(fā)和攻關(guān)。

　　“十五”期間，在863計劃支持下，中科院電子所開始研制“機(jī)載干涉SAR系統(tǒng)”，并最終在2004年成功研制完成我國第一部機(jī)載干涉SAR系統(tǒng)原理樣機(jī)，其三維測量指標(biāo)達(dá)到1∶5萬數(shù)字高程模型要求，并成功地進(jìn)行了飛行實驗。該技術(shù)于2006年榮獲國家科技進(jìn)步獎一等獎。

　　但中科院電子所并沒有就此停歇。從“十一五”開始，該所聯(lián)合國內(nèi)多家單位開始進(jìn)行863計劃“高效能航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)”項目研究。

　　“這個項目主要目的是解決當(dāng)前制約我國航空遙感應(yīng)用中存在的數(shù)據(jù)獲取手段單一、效率不高的問題。” 該項目總體組成員之一、中科院電子所研究員向茂生對記者表示，“之所以要求高效能，主要要求就是數(shù)據(jù)獲取和處理的效率要高。”

　　向茂生對記者解釋說，“雷達(dá)作業(yè)時，載機(jī)飛行速度很快，每小時能飛400、500公里，這樣算下來航空SAR遙感1小時至少掃描1000多平方公里，測繪帶約為5—10公里。這較之于光學(xué)傳感器來說，數(shù)據(jù)獲取效率有很大提高，并且這數(shù)據(jù)獲取還不受天氣和氣候的影響。”

　　他舉例說，機(jī)載SAR飛機(jī)當(dāng)天起飛，當(dāng)晚遙感信息就能下傳到計算機(jī)處理系統(tǒng)，第二天就能出二維圖像。在地面信息的配合下，獲取高分辨率的圖像并繪制出完整的地形圖大概需要一周時間。

　　經(jīng)過3年不懈努力，高效能航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)重點突破了系統(tǒng)總體與系統(tǒng)集成、X波段干涉SAR等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了比例尺精度從過去的1∶5萬到現(xiàn)在1∶1萬的技術(shù)跨越。

　　“更為重要地是，該系統(tǒng)打破了國外技術(shù)封鎖，使中國成為世界上第3個擁有以高精度干涉SAR技術(shù)為代表的先進(jìn)航空SAR遙感系統(tǒng)的國家。”向茂生自豪地表示。

　　系統(tǒng)集成創(chuàng)新凸顯1+1>2效果

　　當(dāng)前我國航空遙感系統(tǒng)就單項技術(shù)指標(biāo)而言，已經(jīng)進(jìn)入到國際先進(jìn)研制行業(yè)。但一個不可否認(rèn)的事實是，在系統(tǒng)綜合性能水平及其對應(yīng)用要求的滿足度等方面，我們與國外還有一定的差距，這也是導(dǎo)致我國遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、市場競爭力不強(qiáng)的主要原因。

　　中科院光電研究院副院長李傳榮對此頗有同感，“從純技術(shù)的角度分析，以應(yīng)用牽引為主線的空地一體化的系統(tǒng)總體集成創(chuàng)新能力的薄弱，是我國遙感技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的瓶頸性問題。”

　　長期從事過遙感技術(shù)及應(yīng)用工作的李傳榮，對于系統(tǒng)集成創(chuàng)新有著自己的理解。“面向應(yīng)用的大系統(tǒng)總體集成，就是要實質(zhì)性解決在工程技術(shù)研制水平約束下的應(yīng)用需求滿足度、以及多系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的綜合性技術(shù)問題。在這個過程中，集成創(chuàng)新強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)綜合性能最優(yōu)，目的就是要達(dá)到1+1>2的效果。”

　　“比如說在無人機(jī)平臺上實現(xiàn)多傳感器集成技術(shù)。”李傳榮舉例說，“從工程研制的角度看，在單一光學(xué)遙感傳感器上同時滿足高空間分辨率、高光譜分辨率和大幅寬覆蓋指標(biāo)要求目前還難以實現(xiàn)，而定量化遙感應(yīng)用和高精度信息獲取對具備上述功能的遙感系統(tǒng)又有著非常迫切的需求。

　　據(jù)悉，目前遙感技術(shù)先進(jìn)國家，如美國和法國都在努力研究，能把光學(xué)成像、多光譜高光譜成像、紅外成像、微波雷達(dá)、激光雷達(dá)集成起來的航空遙感系統(tǒng)，以達(dá)到全面精細(xì)遙感的目的。

　　但這一次，李傳榮和他的研究團(tuán)隊卻在無人機(jī)航空遙感系統(tǒng)集成方面步入了該領(lǐng)域國際先進(jìn)行列，走在了大多數(shù)發(fā)達(dá)國家的前面。

　　2010年底，從863計劃“無人機(jī)遙感載荷綜合驗證系統(tǒng)”項目組傳來了一個令人振奮的消息：該系統(tǒng)在國際上首次實現(xiàn)了在無人機(jī)平臺上高分辨率高光譜相機(jī)、大視場寬覆蓋多光譜成像儀、干涉和極化合成孔徑雷達(dá)同平臺裝載和數(shù)據(jù)獲取。消息一出，震驚了外國同行。

　　在李傳榮看來，這樣的嘗試不僅需要勇氣，更多的是需要扎實的技術(shù)功底。“這次的集成成果證明了中國在無人機(jī)航空遙感系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域具備了集成創(chuàng)新的高水平技術(shù)能力。”

　　中國測繪科學(xué)研究院研究員左建章對航空遙感系統(tǒng)集成也深有體會。作為“十一五”863計劃“高精度輕小型航空遙感系統(tǒng)核心技術(shù)與產(chǎn)品”項目總體組負(fù)責(zé)人，在他看來，高精度輕小型航空遙感系統(tǒng)本身就是一種高度模塊化、多組合模式的集成系統(tǒng)。“該系統(tǒng)由數(shù)碼航測相機(jī)、POS系統(tǒng)、穩(wěn)定平臺、機(jī)載LiDAR等集成。它們本身各自有獨立的坐標(biāo)系統(tǒng)、時空參數(shù)。而集成系統(tǒng)需要建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)和時空參考，才能實現(xiàn)高精度測圖。”

　　為此，項目總體組提出了系統(tǒng)集成優(yōu)化設(shè)計方案，解決高精度與小型化POS及慣性穩(wěn)定平臺、航空攝影儀器與輕小飛行器適配、適航等關(guān)鍵技術(shù)。同時還建立了專用的高精度系統(tǒng)集成檢校場，實現(xiàn)了對傳感器本身參數(shù)標(biāo)定，航空器與集成遙感系統(tǒng)的適配驗證等功能，并最終形成了形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)、滿足1∶500測圖精度的遙感系統(tǒng)。

　　正是通過這些項目的研制實踐，我國航空遙感系統(tǒng)綜合性能水平及其應(yīng)用技術(shù)得到了顯著提升，集成創(chuàng)新能力大大增強(qiáng)。

　　構(gòu)建獨具特色的航空遙感體系

　　在我國國家863計劃“十一五”地球觀測與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域中，一個引人注目的現(xiàn)象是，該領(lǐng)域中與航空遙感系統(tǒng)相關(guān)的重點項目就有3項，分別是“高效能航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)”、“無人機(jī)遙感載荷綜合驗證系統(tǒng)”、“高精度輕小型遙感系統(tǒng)”。

　　為何要設(shè)立這3個重點項目?這3個項目對我國航空遙感系統(tǒng)的發(fā)展有何意義?

　　對此，郭華東有著自己的理解。他認(rèn)為，隨著市場需求的細(xì)分，現(xiàn)代航空遙感正朝著多平臺、多傳感器、多空域趨勢發(fā)展。這一發(fā)展趨勢在這3個項目中得到了集中體現(xiàn)，這也正是863計劃地球觀測與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域總體部署的初衷。

　　他分析認(rèn)為，在光學(xué)傳感器研發(fā)基礎(chǔ)上，高效能航空SAR項目側(cè)重于發(fā)展機(jī)載干涉SAR這樣的先進(jìn)微波成像技術(shù)和裝備，“既可以滿足1萬米以上高空域的測繪需要，又可以滿足一些國家重大工程的實施過程中需要大比例尺、高分辨率的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)需求。”

　　在郭華東看來，無人機(jī)載荷驗證系統(tǒng)則重在開拓我國600—3000米低空域的無人機(jī)民用遙感事業(yè)，實現(xiàn)我國遙感載荷性能綜合驗證的系統(tǒng)化運(yùn)行，并在國家應(yīng)急響應(yīng)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取中發(fā)揮重要作用。

　　針對高精度輕小型航空遙感系統(tǒng)研制，郭華東表示，“這有效利用低空及超低空平臺，提高影像分辨率和高程測量精度，實現(xiàn)普通遙感難以實現(xiàn)的大量高精度三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)，同時還能完成復(fù)雜姿態(tài)攝影，滿足數(shù)字城市建設(shè)對三維景觀信息的需求。”

　　郭東華總結(jié)認(rèn)為，“由此可見，863計劃設(shè)立這3個重點項目，不僅有SAR這樣的微波傳感器，也有輕小型組合寬幅相機(jī)這樣的光學(xué)傳感器。不僅涵蓋無人機(jī)這種低空域遙感平臺，同時也包括噴氣式飛機(jī)1萬多米的高空領(lǐng)域;不僅滿足大比例尺地理數(shù)據(jù)需求，也能在應(yīng)急測繪中發(fā)揮作用。”

　　在他看來，這些重點項目的設(shè)立和研制，更大的意義在于成功構(gòu)建我國多空域、多平臺、多傳感器體系的立體化航空遙感網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而滿足多種多樣的航空遙感數(shù)據(jù)市場需求，“這對未來我國發(fā)展現(xiàn)代航空遙感事業(yè)無疑將有積極的、深遠(yuǎn)的影響”。

　　面向應(yīng)用

　　瞄準(zhǔn)市場推動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

　　發(fā)展高技術(shù)，有一個永恒的命題，那就是為什么要發(fā)展這項高技術(shù)?863計劃設(shè)立之初，就明確提出“發(fā)展高科技，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”。由此可見沒有直接或潛在用戶的技術(shù)、最終不能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)是沒有長久生命力的。航空遙感技術(shù)本質(zhì)上是信息產(chǎn)業(yè)的一部分，其終極目標(biāo)是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，向社會提供有價值的信息產(chǎn)品，從而滿足信息化經(jīng)濟(jì)社會對遙感信息資源的日常需求。

　　載荷驗證平臺奏響產(chǎn)業(yè)化序曲

　　隨著我國遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，對遙感技術(shù)的產(chǎn)出——遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品和信息產(chǎn)品質(zhì)量給予充分的重視，不僅是技術(shù)進(jìn)步的要求，更是遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的要求。

　　而航空遙感是一個應(yīng)用性和實驗性很強(qiáng)的技術(shù)，基礎(chǔ)研究和試驗?zāi)Ｐ偷慕⒓膀炞C也離不開大量的實驗。但一個值得注意的現(xiàn)象是，在我國遙感技術(shù)研制轉(zhuǎn)向應(yīng)用的過程中，由于載荷驗證等中間環(huán)節(jié)的缺失，導(dǎo)致很多遙感數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足實際應(yīng)用水平。

　　對此，長期從事遙感技術(shù)研制與應(yīng)用的李傳榮認(rèn)為，“當(dāng)務(wù)之急是要考慮如何加強(qiáng)系統(tǒng)研制過程中的質(zhì)量控制，使工程指標(biāo)能夠確實滿足科學(xué)目標(biāo)和應(yīng)用目標(biāo)的要求、使工程研制與業(yè)務(wù)化運(yùn)行緊密結(jié)合。”

　　實際上，國家科技管理部門已經(jīng)開始著手解決這個問題了。在科技部“無人機(jī)遙感載荷綜合驗證系統(tǒng)”項目申請指南中赫然寫道：該系統(tǒng)是國家科技部針對我國對地觀測技術(shù)與應(yīng)用快速發(fā)展中載荷航空飛行驗證環(huán)節(jié)缺失的問題，在“十一五”期間部署的國家863重點項目。

　　在該系統(tǒng)總體負(fù)責(zé)人李傳榮看來，如果沒有飛行驗證環(huán)節(jié)，再好的對地觀測遙感技術(shù)要進(jìn)入成熟的商業(yè)化應(yīng)用都是奢談。“有了飛行驗證環(huán)節(jié)，就能對飛行試驗中的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行不斷檢驗校正，按照設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用要求進(jìn)行改進(jìn)，最大限度的滿足用戶的實際需求。”

　　正因此如，從申請這個項目一開始，李傳榮和研制團(tuán)隊就抱定了必須讓這個驗證平臺系統(tǒng)業(yè)務(wù)化運(yùn)行的決心。“我們的目標(biāo)不僅僅在于達(dá)到課題考核驗收指標(biāo)，更要走出實驗室，走向需求客戶和應(yīng)用市場。”

　　記者在該驗證系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)一個有意思的現(xiàn)象：該項目同時改造了兩架無人機(jī)系統(tǒng)，研制了兩套基本載荷系統(tǒng)，還建立了南北兩個驗證場。

　　“之所以研制兩套載荷系統(tǒng)，目的就是為了滿足不同的實際應(yīng)用需求;建立南北兩個驗證場，也是考慮到我國南北地區(qū)不同地形、不同氣候?qū)τ诤娇者b感應(yīng)用的實際影響。”在李傳榮看來，做驗證系統(tǒng)就是要充分考慮到不同的市場需求對工程研制的具體要求，形成一套無人機(jī)遙感載荷綜合驗證業(yè)務(wù)運(yùn)行體系，為今后市場化驗證平臺商業(yè)化運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

　　值得一提的是，2010年11月14日，無人機(jī)遙感載荷綜合驗證系統(tǒng)在內(nèi)蒙古包頭某機(jī)場完成北方場首次光學(xué)載荷科學(xué)試驗飛行。一直關(guān)注該驗證系統(tǒng)的科技部副部長曹健林還專程前往現(xiàn)場觀看飛行試驗。在試驗取得圓滿成功后，曹部長還即興作詞一首《臨江仙——記包頭無人機(jī)試驗》：喜送大鵬巡碧空，俯瞰阡陌分明。欲比天地求圖精。幾度無眠夜，今朝塞外行。把盞穹隆聚豪英，金戈鐵馬堪驚。長天闊野見新城。強(qiáng)軍富民事，科苑起三更。

　　曹健林副部長指出，“無人機(jī)遙感載荷綜合驗證系統(tǒng)”項目是對863計劃以往已取得的成果進(jìn)行集成驗證和應(yīng)用的一個創(chuàng)新模式，對“十二五”863計劃部署項目具有指導(dǎo)意義。

　　談及這點，李傳榮頗為激動。“曹部長的肯定，證明了我們搞無人機(jī)遙感載荷綜合驗證系統(tǒng)，進(jìn)而產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行的路子是對的，也是完全行的通的。這更加堅定了我們將這個驗證平臺機(jī)制一直進(jìn)行下去的決心。”

　　學(xué)術(shù)會議上活躍的公司代表

　　“我這幾年參加各種學(xué)術(shù)會議，一個最大的體會就是，現(xiàn)在參加專業(yè)學(xué)術(shù)會議的公司人員越來越多了。”郭華東說，“可以說10余年前，有關(guān)遙感學(xué)術(shù)會議的參會人員都是來自院所及高校的科研人員。最近這些年，學(xué)術(shù)研討會上的公司代表身影逐漸多了起來，這些公司不僅關(guān)心一些前沿技術(shù)，也更加關(guān)心背后的應(yīng)用市場，有的甚至直接參與了863計劃航空遙感項目的研制工作。我想這從一個側(cè)面說明我國航空遙感的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程在加快。”

　　事實上，863計劃航空遙感系統(tǒng)項目研制一直注重“官產(chǎn)學(xué)研用”結(jié)合，重視企業(yè)在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中的推動作用，堅持按照企業(yè)這些市場用戶的應(yīng)用需求來牽引工程技術(shù)的研制，進(jìn)而推動航空遙感技術(shù)面向市場和應(yīng)用。

　　例如，在“高精度輕小型航空遙感系統(tǒng)”項目中，中國測繪科學(xué)研究院聯(lián)合北京航空航天大學(xué)、中科院光電院、首都師范大學(xué)、長春光機(jī)所、四維遠(yuǎn)見、中測新圖等多家單位，堅持走“抱團(tuán)”發(fā)展道路，各自合理定位自己的角色，“分工協(xié)作、各盡所能”,根據(jù)優(yōu)勢互補(bǔ)、利益共享的原則，建立雙邊、多邊技術(shù)協(xié)作機(jī)制，形成官產(chǎn)學(xué)研用的自主創(chuàng)新合力。

　　對此，左建章研究員感觸頗深。因為他本人不僅是該項目總體組負(fù)責(zé)人，同時還身兼項目課題承擔(dān)方——北京四維遠(yuǎn)見信息技術(shù)有限公司總經(jīng)理職務(wù)。“自己既是技術(shù)研究員，又是技術(shù)推廣員。”笑言之余，左建章對航空遙感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有著獨到的體會。“因為這樣的雙重身份，使原本只關(guān)心技術(shù)的科研人員有了更多的市場意識?，F(xiàn)在我經(jīng)常提醒我的同事，在研發(fā)時注重按照應(yīng)用需求不斷改進(jìn)和完善技術(shù)和產(chǎn)品，只有這樣，才能把科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。”

　　貴州航空集團(tuán)是我國航空遙感產(chǎn)業(yè)鏈上的工業(yè)集團(tuán)代表之一。在對貴航集團(tuán)調(diào)研時，科技部副部長曹健林充分肯定了貴航作為企業(yè)代表在該系統(tǒng)中發(fā)揮的作用。他指出，國家863項目重在運(yùn)用、重在示范、重在牽引，貴航集團(tuán)參與863計劃無人機(jī)遙感項目，是對國家民用高新技術(shù)發(fā)展的有益探索。曹部長還表示，當(dāng)前要形成完整系統(tǒng)、能夠成體系發(fā)揮應(yīng)用、檔次較高的無人機(jī)主導(dǎo)產(chǎn)品，需要像貴航集團(tuán)這樣的大企業(yè)有力參與和推動。

　　滿足國家重大戰(zhàn)略需求

　　在談及我國航空遙感產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用時，幾乎所有的采訪對象都無一例外地提及一個觀點：航空遙感應(yīng)用必須服務(wù)于國土資源管理、防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急監(jiān)測、建設(shè)工程測繪保障等國家重大戰(zhàn)略需要，這既是航空遙感應(yīng)用的必由之路，也是當(dāng)前我國發(fā)展現(xiàn)實需要。

　　事實上，航空遙感技術(shù)及系統(tǒng)已經(jīng)在西部測圖、災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)與實時監(jiān)測等國家重大戰(zhàn)略需求應(yīng)用上取得豐碩成果。

　　國家西部測圖工程是一項重大測繪工程，是推進(jìn)國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的重要舉措。向茂生告訴記者，高效能航空SAR遙感應(yīng)用設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于該工程。

　　“該系統(tǒng)的干涉機(jī)載SAR技術(shù)達(dá)到1∶5萬地形圖精度，可以反映出地面50平方米大小物體。”他介紹說，該測圖技術(shù)可以覆蓋西部沒有1∶5萬比例尺地形圖的200萬平方公里國土，為西部地區(qū)提供生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、水文地質(zhì)調(diào)查、資源礦產(chǎn)勘探等基本服務(wù)，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展，維護(hù)邊疆穩(wěn)定。

　　而我國已經(jīng)利用航空遙感系統(tǒng)建立起了一套自然災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)和災(zāi)情實時監(jiān)測體系。對此，主持過2010年玉樹地震災(zāi)情遙感工作的郭華東有切身體會。

　　“2010年4月14日早上7:49，玉樹發(fā)生地震，第一時間內(nèi)亟須災(zāi)情監(jiān)測數(shù)據(jù)。我們的遙感飛機(jī)直接從四川綿陽飛到玉樹上空，下午1：30開始獲取數(shù)據(jù)，當(dāng)晚就傳回了整個玉樹縣城所有房屋，包括倒塌房屋的遙感圖像，空間分辨率達(dá)到0.3米。我們連夜把首批遙感圖像與災(zāi)情分析信息送達(dá)國務(wù)院應(yīng)急辦，15號凌晨把整個玉樹災(zāi)區(qū)遙感影像報上，溫家寶總理詳細(xì)觀看了這些影像并聽取了災(zāi)情匯報。”

　　對于這些高分辨率航空遙感圖像的作用，國務(wù)院應(yīng)急辦趙宏宇副主任回憶說，“2010年4月15日，馬凱國務(wù)委員指派專人攜帶對地觀測中心提供的大幅高分辨率航空遙感影像圖到災(zāi)區(qū)，在當(dāng)晚21時溫家寶總理主持召開的指揮部會議上，這張圖就被攤鋪在會商桌上，直接為中央領(lǐng)導(dǎo)同志的決策指揮提供了強(qiáng)有力的支持。”

　　郭華東還告訴記者：“4月14日晚，當(dāng)國家地震救援隊到達(dá)玉樹時，得知我們已獲取災(zāi)區(qū)遙感圖像的信息，馬上要求提供支持。我們用最快速度向給他們提供了30厘米分辨率影像，救援隊利用這些高分辨率影像確定具體方案，展開搶救傷員行動”。國家地震災(zāi)害緊急救援隊后來送給對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心一副致謝錦旗，上書：“高清圖像，判識玉樹，重點排查，科學(xué)施救”。

　　“在上報遙感影像和災(zāi)情信息的同時，我們在第一時間把所有災(zāi)區(qū)遙感數(shù)據(jù)實時提供給國家地震局、國家減災(zāi)委、科技部、總參測繪局、國土資源部、水利部等15個部門與28個單位共享，讓需要這些數(shù)據(jù)的單位都能在最快時間內(nèi)獲取數(shù)據(jù)。”郭華東回憶道，“同時，我們發(fā)布的31張高分辨率玉樹遙感圖像在網(wǎng)上點擊率達(dá)到2000多萬次，這實際上也是另外一種形式的數(shù)據(jù)共享。”

　　正是在服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求的過程中，航空遙感技術(shù)在更大范圍內(nèi)得到了有效應(yīng)用。

　　同時這些得到成熟應(yīng)用的技術(shù)反過來又推動了我國在大比例尺測量、數(shù)字城市建設(shè)等領(lǐng)域的發(fā)展。郭華東認(rèn)為這充分顯示了遙感技術(shù)發(fā)展過程“需求牽引”和“技術(shù)推動”的巨大作用。

　　“這表明我國航空遙感系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)走上了良性循環(huán)發(fā)展道路。”郭華東認(rèn)為，“十二五”期間，我國應(yīng)持續(xù)開展航空遙感的前沿領(lǐng)域研究，促進(jìn)我國對地觀測事業(yè)與學(xué)科的發(fā)展。同時應(yīng)堅持“官產(chǎn)學(xué)研用”的技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化模式，早日把成熟的技術(shù)推向應(yīng)用市場，力爭實現(xiàn)我國由“遙感大國”邁向“遙感強(qiáng)國”，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐作用。