泰伯網訊  據科學網消息，利用遙感衛(wèi)星這只“眼睛”觀察地球，已經成為一種必不可少的手段。在國家民用空間基礎設施規(guī)劃中，僅21家部委就提出了144項業(yè)務需求，全部涉及衛(wèi)星遙感應用。

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

　　作為中國最大的遙感與對地觀測研究機構之一，中國科學院遙感與數字地球研究所科研團隊決心突破這一難題。

　　最近，由該所牽頭，聯(lián)合中國資源衛(wèi)星應用中心、中國國土資源航空物探遙感中心等完成的“國產陸地衛(wèi)星定量遙感關鍵技術及應用”項目取得一系列重大突破，榮獲2016年國家科學技術進步獎二等獎。

　　瓶頸：三大“弊病”

　　長期以來，我國陸地衛(wèi)星在各領域應用規(guī)模一直狹小，其瓶頸就是從數據到信息的定量轉化水平低。

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

　　國產衛(wèi)星受國外核心器件封鎖，數據噪音大、圖像不清晰、定標精度低，導致數據不好用;

　　我國大氣渾濁、地形起伏多變，反演模型復雜，導致數據不會用;國產數據雜多、應用標準缺乏、規(guī)模化程度低，導致數據用不好。

　　針對這三大難題，歷時十余年，“國產陸地衛(wèi)星定量遙感關鍵技術及應用”項目圍繞國產衛(wèi)星數據定量化質量跨越提升、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。

　　“這個項目就是要去構建適合我國的陸地衛(wèi)星定量遙感技術體系，打通‘應用第一公里瓶頸’，實現國產陸地衛(wèi)星數據的好用、會用、用好。”中科院遙感地球所負責人、研究員顧行發(fā)說。

　　技術：各個擊破

　　針對存在的問題，團隊采取了“各個擊破”的方式，化解了一個又一個難題。從源頭保障了國產陸地衛(wèi)星的定量化應用。

　　我國復雜的大氣環(huán)境讓國際通用大氣校正模型“競折腰”。

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

　　通過這些“國產”模型的構建，京津冀地區(qū)2014年有效數據天數由原來的64天提高到173天。

　　此外，我國山區(qū)起伏的地形導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)地表反射率相對誤差降至平原地區(qū)水平，使我國陸地衛(wèi)星定量應用區(qū)域范圍由原來的35%提高到95%以上。

　　該團隊創(chuàng)建了九類115個全國適用的高精度定量遙感反演模型集，瓦解了衛(wèi)星數據“不會用”的難題。

　　目前，在農業(yè)應用領域，作物估產等精度達到95%以上。在地礦調查領域，復雜地形條件下構造、巖性等解譯精度則提高了10%以上。

　　國產衛(wèi)星數據之所以“用不好”，與缺乏相應的標準、規(guī)范不無關系。

　　為此，攻關團隊建立了我國第一套定量遙感標準規(guī)范，研建了陸地衛(wèi)星星群綜合數據預處理系統(tǒng)，支撐了18個行業(yè)、11個區(qū)域業(yè)務應用系統(tǒng)的建設，陸地衛(wèi)星數據預處理能力躍居全球第一。

　　應用：遍地開花

　　技術的壁壘一旦突破，中國國產陸地衛(wèi)星的應用便迎來了“春天”。

　　項目成果在國土、農業(yè)等18個行業(yè)、京津冀等11個區(qū)域得到廣泛應用，并推廣到43個國家和地區(qū)，取得了巨大的社會經濟效益和國際影響力。

　　目前，國產陸地衛(wèi)星已成為國土資源大調查主力數據源。

　　在農業(yè)領域，作物長勢等14種全國農情信息業(yè)務化監(jiān)測得以實現，數據國產化率達90%以上，精度提升到95%。

　　在生態(tài)環(huán)境領域，構建的定量反演模型集應用于國產陸地衛(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)測報告采用。

　　在災害應急中，為洪澇、地震等重特大災害救援提供了災情監(jiān)測與評估技術支撐。

　　目前，我國陸地衛(wèi)星定量遙感技術體系有效支撐了16顆國產陸地衛(wèi)星定量遙感應用。

　　用戶由不足20家擴展至全國3900家，國內數據占有率由5%提升至85%以上，節(jié)約數據購買成本1000億元以上。

　　“這些年的努力沒有白費。”顧行發(fā)說，“能夠讓國產陸地衛(wèi)星數據好用、會用、用好，推動國產陸地衛(wèi)星定量遙感自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展，我們深感欣慰。”