3sNews武漢獨家報道 大家可能都還記得，2014年9月22日，出席聯(lián)合國氣候峰會的國家主席習(xí)近平特使、國務(wù)院副總理張高麗在紐約聯(lián)合國總部與聯(lián)合國秘書長潘基文共同出席中國政府向聯(lián)合國捐贈30米分辨率全球地表覆蓋數(shù)據(jù)儀式。

　　據(jù)了解，這套數(shù)據(jù)是中國科技人員經(jīng)過4年辛勤努力研制出的一項重要成果。數(shù)據(jù)涵蓋全球陸域范圍，包括耕地、水體、林地等10大類地表覆蓋信息，有助于各國特別是發(fā)展中國家提高地理信息獲取和應(yīng)用能力，有效應(yīng)對氣候變化。

　　在這次舉行的中國測繪地理信息學(xué)會2014年學(xué)術(shù)年會上，國際攝影測量與遙感學(xué)會(ISPRS)主席陳軍就為大家詳細(xì)介紹了這套數(shù)據(jù)背后的故事。

　　以下是現(xiàn)場發(fā)言實錄(未經(jīng)本人核實)。

　　陳軍：我給大家匯報的題目是《全球30米地表覆蓋遙感制圖》。前段時間大家看電視可能看了這么一個消息，今年9月22號，出席聯(lián)合國峰會氣候峰會的國家主席習(xí)近平特使、國務(wù)院副總理張高麗向聯(lián)合國捐贈30米分辨率全球地表覆蓋數(shù)據(jù)，潘基文致詞的時候說，這一詳盡的數(shù)據(jù)集將幫助我們更好地理解、監(jiān)測和管理全球地表和土地使用方面的變化，今天給各位匯報一下這件事情。

　　這套產(chǎn)品叫做GlobeLand30，這是今年捐贈儀式上的一個錄像片，下面我想給大家匯報一下這個怎么做到的，主要依靠科技創(chuàng)新。

　　首先我們說以前我們國家主要在做國內(nèi)的事情，國外的事情很少做。在今天地表覆蓋方面，主要是歐美壟斷這個領(lǐng)域，他們曾經(jīng)做過四套一公里的數(shù)據(jù)，以后又做的兩套三百米的數(shù)據(jù)，日本前兩年做了一公里的。首先這些產(chǎn)品的分辨率比較粗，精度不高，而且也不一致。世界各國都想做30米的，但是這是一個世界性的難題。國際上是這樣，沒有人能把30米的做下來，我們國家出于科學(xué)發(fā)展的需要，在2010年年初提出做這件事情，是著名的院士徐冠華提出來做這個事情，我們這個做完了以后，把全球的空間分辨率提高了一到兩個數(shù)量級，我們的分類精度達(dá)到了83%，我們大概是這樣在全球抽樣，15萬個點，中科院地理所，還有林科院、農(nóng)科院、遙感所這些人來做的，得到的評價結(jié)果是83%，這覆蓋率是相當(dāng)高的。

　　另外這塊我們做了兩個時相，做了2000年和2010年兩期。2000年的乍得，這是2010年的，變化挺大的;這是北京的，我等會上網(wǎng)給大家演示看看。更重要的，這一次是中國政府決定，向國際社會分享這一重要成果，以前我們數(shù)據(jù)都很難出去的，這一次張高麗副總理有批示，組織專家認(rèn)證，大家認(rèn)為這個東西可以公開。

　　那么我們做這件事情的時候，里面面臨著三個大的挑戰(zhàn)：第一個挑戰(zhàn)就是，要用30米影像把全球覆蓋一遍很容易，但是你要想高質(zhì)量覆蓋，去掉噪聲，跡象相對一致比較困難；第二個問題，上面存在著嚴(yán)重的同物異譜和異物同譜的現(xiàn)象；第三個問題是一個特殊問題，當(dāng)初徐冠華院士就講，他是科技部原部長，他說陳軍，我要你們做這個事情，你們不出一篇文章可以，但是你要保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，因為我們這是做到外國人家門口去了，中國你可以到處跑，所以怎么樣降低分辨率，降低誤差率的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)，他找我們，說我們有工程經(jīng)驗。這一次我們在國家八六三項目支持下，總共4600萬，我們主要從三個方面進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)研究，可以說突破了全球30米遙感分類制圖關(guān)鍵技術(shù)，才研制出世界上首套的產(chǎn)品，我們很簡單地看一看。

　　首先我們說第一個，要實現(xiàn)全球的影像的高質(zhì)量覆蓋，必須要做多源影像最優(yōu)處理，我剛在印度做了一個報告，我跟他們講，實用的和研究型的是兩回事，工程型的有很多研究的算法，在我們這里做了以后很難用，我們開始跟很多大學(xué)在一起做了很多實驗，國內(nèi)主要研究單位都參加我們項目了，但是到工程能不能用，這是一個最大的問題。第二個就同物異譜，異物同譜現(xiàn)象的解決，第一個是參考資料服務(wù)化整合，覆蓋類型精細(xì)化提取，在產(chǎn)品質(zhì)量多元化檢合，降低分類誤判率。

　　第一點，全球影像有多少?2000年10270景TM數(shù)據(jù)，2010年9907景TM數(shù)據(jù)，發(fā)展了整套模型，影像資料，幾何處理，缺失數(shù)據(jù)處理等等。這是原始影像，這是處理完的影像。

　　第二個問題就是異物同譜問題，你看這水，這是巴西的，這是中國的，不同地方都不一樣，它們自己也有很大差異。像右邊是濕地，濕地跟水體也很相近。二個是同物異譜，濕地分類就有七類，如果我們拿一個自動算法去做，也是精度很低。

　　另外一個問題就是質(zhì)量控制。以往從地理背景角度來講，不是學(xué)制圖和測繪的，他們很少去考慮這些因素。為了解決這個問題，我們這次提出了叫POK方法，把象素級分類和對象化分類相結(jié)合，這樣在分類效率和制圖精度里面達(dá)到平衡。我們總的策略是這樣，先做水體，再做濕地，再做冰雪，減小同物異譜現(xiàn)象。這就是我們大概的過程，時間關(guān)系不能詳細(xì)說。

　　最重要一點，如果判斷好，不能光根據(jù)影像特征，劉院士也講了，我們是提取了三大類知識，一類是自然類，還有文化類，還有時態(tài)類。這是最簡單的例子，往往乍得一看，這黑的就是水，實際上不是，它是云的陰影，這是自然知識。

　　另外我們從制圖單元考慮，對不同類別，線狀目標(biāo)，面狀目標(biāo)都是不一樣的，我們一幅幅圖的檢查，這是我們確保質(zhì)量非常重要的一個環(huán)節(jié)。

　　第三個，我們這次提出了全球地表覆蓋的服務(wù)計算模型。以往我們要做好分類，你必然要有參考資料，這次我們用服務(wù)的方式，從原來的信息源改到服務(wù)的模型，所有的結(jié)果，原始資料，最終成果，中間成果，甚至檢查成果，全部在網(wǎng)上發(fā)布，這樣每個作業(yè)員，檢查人員，我們實時可以找到參考的資料和最新的情況，這樣我們支持了兩個事情，一個是在線的生產(chǎn)，一個就是信息發(fā)布。這種方式取得了很好的成果，像這里邊我們有一套網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同檢核系統(tǒng)。

　　這套系統(tǒng)做了以后，彌補了我們的缺陷，我們說我們測繪背景的人，在幾何上比較擅長，但是我們在遙感物理方面比較一般，我們地學(xué)知識非常弱，這樣的話有了多元知識整合以后，很大程度上彌補了我們的缺陷，支持了地表覆蓋數(shù)據(jù)的科學(xué)判定，使得我們能夠在比較短的時間內(nèi)，完成了這么兩期全球30米地表覆蓋數(shù)據(jù)的研制。

　　那么這個數(shù)據(jù)研制完了以后，按照國家測繪地理信息局，我們當(dāng)時是徐德明局長和徐冠華院士兩個人共同商量，向全世界社會各界公開，我們就做了這么一套系統(tǒng)，在線服務(wù)系統(tǒng)。這個界面是這樣的，我們?yōu)榱朔奖銍獾挠脩簦覀兪怯玫挠⑽?，但是上面有一個簡體中文，這個我們把全球資料全部在里面了，比方剛才講的，我們可以先把地表覆蓋給它關(guān)上，我先看看影像，放上2010年的743波段，我們走到任何一個地方，比方走到武漢，比方說用2010年的影像，我們就做了地表覆蓋，右邊就是地表覆蓋，我們這個非常好，為什么?用戶要檢查我們對不對，他就對照來看。我們可以看看，比方說走到千湖之國，這就是芬蘭，芬蘭的水體非常多。這目前有很多人使用，國內(nèi)的用戶，國外的用戶，我們9月22號發(fā)布，到昨天為止，我們已經(jīng)有將近八十個國家的近千個用戶下載了三萬多幅圖，每天都有很多人在使用，當(dāng)然下載最多的目前還是中國，社會各界給了我們很大的鼓勵，科技部國家遙感中心說這個關(guān)鍵技術(shù)取得重要突破，國際上著名科學(xué)雜志Nature還專門給我們發(fā)了一個報告，他認(rèn)為這是全球氣候變化應(yīng)用的一個貢獻(xiàn)。有了這個以后我們可以做很多事情，我們叫做大數(shù)據(jù)分析，比方說你從這里面可以統(tǒng)計出全球地表覆蓋的數(shù)據(jù)，像我們統(tǒng)計出來以后，這就是十大類。

　　另外最近很多用戶，包括科技部國家遙感中心又組織做了城鄉(xiāng)建設(shè)用地的分析，這里我們做了一套統(tǒng)計方案，很快就在線了。統(tǒng)計出來城鄉(xiāng)建設(shè)用地2000年是113萬平方公里。我們還可以按每個國家的統(tǒng)計，按海拔的統(tǒng)計，比方0到100米有多少，110到200米有多少，甚至兩年的變化統(tǒng)計，很有意思。全球的變化是5%，亞洲6%，在這里可以看到整個的主要國家占比情況。特別有意思，美國和中國兩個國家，在十年里面，變化占了將近50%，中國占了28%，美國占了20%。這是亞洲的，北美的，我們發(fā)現(xiàn)這個利用效率呈三個形狀，一個是發(fā)達(dá)國家，一個是發(fā)展中國家，還有欠發(fā)達(dá)國家，目前我們工作還沒有做完，希望能做一些好的貢獻(xiàn)。

　　另外一個統(tǒng)計，這十年城鄉(xiāng)建設(shè)用地，增加城鄉(xiāng)建設(shè)用地來源是什么?50%是耕地，耕地在亞洲里面占72%，亞洲最多的是中國。

　　最后結(jié)束語我想說一下，首先歡迎大家使用我們我們這套系統(tǒng)，系統(tǒng)你登陸以后可以免費下載，目前我們2010年數(shù)據(jù)已經(jīng)全部在網(wǎng)上了，你登陸一下，告訴我們什么目的，2000年還有點問題，我們再調(diào)整一下發(fā)布。我們目前已經(jīng)提供的這個平臺具有瀏覽和下載功能，很快我們提供標(biāo)注功能你可以告訴我們哪個地方有錯誤和問題，我們做到83%，實際上還有17%是有問題的，需要大家來幫助。另外上線的功能就是在線統(tǒng)計，我們還在做一個在線的驗證，驗證有一個功能是跟Global有關(guān)系。最近還要做一些在線的分析，將來你們做很多研究，可能有很多人用我們這套東西來做研究，因為時間短，我來不及詳細(xì)匯報，我列了一個清單，這是我們最近發(fā)表的一些文章，我們在中國科學(xué)里面出了一期?？覀冋麄€項目準(zhǔn)備給它出一批二十篇左右的中文文章，十篇的英文文章，系統(tǒng)地向國內(nèi)外，尤其是國際同行介紹中國這方面的研究進(jìn)展。

　　努力方向是這樣，我想這樣的，一個我們是希望跟有關(guān)各個方面合作，支持他們來做深度挖掘和分析。前天我跟中國農(nóng)科院講了講，他們都認(rèn)為非常有意思，他覺得這個東西跟他們結(jié)合很好，鼓勵他們使用，我們還跟環(huán)境的，研究環(huán)境方面怎么用，另外我們跟國際組織也有很多合作。更多的是鼓勵用戶群，有什么問題跟我們提出。

　　第二個事情我們想做對數(shù)據(jù)進(jìn)行精化分析，我們愿意提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，大家做地理國情就知道，把中國做下來不容易，把全球做下來更不容易，因為你沒辦法全部跑到國外去。我們這次做得結(jié)果總體不錯的，北歐的人驗證，說我們一致性是最高的，上次我到歐盟去開會，別人講十分鐘，讓我講二十分鐘，所以我們現(xiàn)在要發(fā)動世界各國來參與精化和分析。我們要做的事情有幾個，一個就是要覆蓋類型細(xì)化，做二級類，另外就是時序數(shù)據(jù)生成更新回溯，我們也在考慮跟有關(guān)組織合作，做全球耕地一張圖，做全球濕地一張圖，這里面有大量工作需要做。第三個方面，叫動態(tài)信息服務(wù)，構(gòu)建GLC portal，提供在線更新、推送服務(wù)，處理服務(wù)等。

　　好，謝謝各位!