泰伯網(wǎng)訊  據(jù)科學(xué)網(wǎng)消息，利用遙感衛(wèi)星這只“眼睛”觀察地球，已經(jīng)成為一種必不可少的手段。在國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃中，僅21家部委就提出了144項(xiàng)業(yè)務(wù)需求，全部涉及衛(wèi)星遙感應(yīng)用。

　　然而，不管是國際還是國內(nèi)，氣象海洋衛(wèi)星的定量遙感應(yīng)用廣泛，但陸地衛(wèi)星定量遙感卻一直是個(gè)難題。

　　作為中國最大的遙感與對(duì)地觀測(cè)研究機(jī)構(gòu)之一，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所科研團(tuán)隊(duì)決心突破這一難題。

　　最近，由該所牽頭，聯(lián)合中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心、中國國土資源航空物探遙感中心等完成的“國產(chǎn)陸地衛(wèi)星定量遙感關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目取得一系列重大突破，榮獲2016年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

　　瓶頸：三大“弊病”

　　長(zhǎng)期以來，我國陸地衛(wèi)星在各領(lǐng)域應(yīng)用規(guī)模一直狹小，其瓶頸就是從數(shù)據(jù)到信息的定量轉(zhuǎn)化水平低。

　　“不會(huì)用、不好用、用不好”是當(dāng)前我國陸地衛(wèi)星定量遙感的三大“弊病”。

　　國產(chǎn)衛(wèi)星受國外核心器件封鎖，數(shù)據(jù)噪音大、圖像不清晰、定標(biāo)精度低，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不好用;

　　我國大氣渾濁、地形起伏多變，反演模型復(fù)雜，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不會(huì)用;國產(chǎn)數(shù)據(jù)雜多、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)缺乏、規(guī)?；潭鹊停瑢?dǎo)致數(shù)據(jù)用不好。

　　針對(duì)這三大難題，歷時(shí)十余年，“國產(chǎn)陸地衛(wèi)星定量遙感關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目圍繞國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)定量化質(zhì)量跨越提升、中國區(qū)域遙感信息高精度定量反演、定量遙感規(guī)模化工程處理這一主線展開了攻關(guān)。

　　“這個(gè)項(xiàng)目就是要去構(gòu)建適合我國的陸地衛(wèi)星定量遙感技術(shù)體系，打通‘應(yīng)用第一公里瓶頸’，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)的好用、會(huì)用、用好。”中科院遙感地球所負(fù)責(zé)人、研究員顧行發(fā)說。

　　技術(shù)：各個(gè)擊破

　　針對(duì)存在的問題，團(tuán)隊(duì)采取了“各個(gè)擊破”的方式，化解了一個(gè)又一個(gè)難題。從源頭保障了國產(chǎn)陸地衛(wèi)星的定量化應(yīng)用。

　　我國復(fù)雜的大氣環(huán)境讓國際通用大氣校正模型“競(jìng)折腰”。

　　“為了解決這個(gè)問題，我們開展了中國區(qū)域多站點(diǎn)、長(zhǎng)期大氣監(jiān)測(cè)，構(gòu)建了六類中國典型氣溶膠模型。”顧行發(fā)說。

　　通過這些“國產(chǎn)”模型的構(gòu)建，京津冀地區(qū)2014年有效數(shù)據(jù)天數(shù)由原來的64天提高到173天。

　　此外，我國山區(qū)起伏的地形導(dǎo)致定量反演誤差很大。

　　科研人員創(chuàng)建了耦合地表方向反射和大氣多次散射的山地輻射傳輸模型，將山區(qū)地表反射率相對(duì)誤差降至平原地區(qū)水平，使我國陸地衛(wèi)星定量應(yīng)用區(qū)域范圍由原來的35%提高到95%以上。

　　該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了九類115個(gè)全國適用的高精度定量遙感反演模型集，瓦解了衛(wèi)星數(shù)據(jù)“不會(huì)用”的難題。

　　目前，在農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，作物估產(chǎn)等精度達(dá)到95%以上。在地礦調(diào)查領(lǐng)域，復(fù)雜地形條件下構(gòu)造、巖性等解譯精度則提高了10%以上。

　　國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)之所以“用不好”，與缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不無關(guān)系。

　　為此，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)建立了我國第一套定量遙感標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，研建了陸地衛(wèi)星星群綜合數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)，支撐了18個(gè)行業(yè)、11個(gè)區(qū)域業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)預(yù)處理能力躍居全球第一。

　　應(yīng)用：遍地開花

　　技術(shù)的壁壘一旦突破，中國國產(chǎn)陸地衛(wèi)星的應(yīng)用便迎來了“春天”。

　　項(xiàng)目成果在國土、農(nóng)業(yè)等18個(gè)行業(yè)、京津冀等11個(gè)區(qū)域得到廣泛應(yīng)用，并推廣到43個(gè)國家和地區(qū)，取得了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和國際影響力。

　　目前，國產(chǎn)陸地衛(wèi)星已成為國土資源大調(diào)查主力數(shù)據(jù)源。

　　在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，作物長(zhǎng)勢(shì)等14種全國農(nóng)情信息業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)得以實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)國產(chǎn)化率達(dá)90%以上，精度提升到95%。

　　在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，構(gòu)建的定量反演模型集應(yīng)用于國產(chǎn)陸地衛(wèi)星的全球陸表典型要素高精度提取，成果連續(xù)兩年被全球生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)報(bào)告采用。

　　在災(zāi)害應(yīng)急中，為洪澇、地震等重特大災(zāi)害救援提供了災(zāi)情監(jiān)測(cè)與評(píng)估技術(shù)支撐。

　　目前，我國陸地衛(wèi)星定量遙感技術(shù)體系有效支撐了16顆國產(chǎn)陸地衛(wèi)星定量遙感應(yīng)用。

　　用戶由不足20家擴(kuò)展至全國3900家，國內(nèi)數(shù)據(jù)占有率由5%提升至85%以上，節(jié)約數(shù)據(jù)購買成本1000億元以上。

　　“這些年的努力沒有白費(fèi)。”顧行發(fā)說，“能夠讓國產(chǎn)陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)好用、會(huì)用、用好，推動(dòng)國產(chǎn)陸地衛(wèi)星定量遙感自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展，我們深感欣慰。”