再來(lái)武漢大學(xué)采訪(fǎng)李德仁院士，倍感親切。還記得上一次是2018年的12月30日，大雪紛飛，記者在武大人文館里聽(tīng)了李德仁院士關(guān)于“我國(guó)測(cè)繪遙感技術(shù)發(fā)展的回顧與展望”的主題報(bào)告，連續(xù)2小時(shí)，李德仁院士興致極高，一口氣講下來(lái)，將非常深刻的專(zhuān)業(yè)知識(shí)講得深入淺出，真是一場(chǎng)測(cè)繪知識(shí)的盛宴！

近日，《中國(guó)測(cè)繪》雜志以“對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)”為主題與李德仁院士作專(zhuān)訪(fǎng)邀約，得以成行。9月的武漢陰雨霏霏、氣溫降低，但或許心向往之，只覺(jué)一路丹桂飄香、處處皆是美景。

穿過(guò)信息學(xué)部的教學(xué)區(qū)，走進(jìn)測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，快步邁上臺(tái)階，輕輕踏入李德仁院士的辦公室，他的秘書(shū)告訴記者，李德仁院士剛剛出完長(zhǎng)差，現(xiàn)在正在查閱資料。

片刻之后，我們的采訪(fǎng)正式開(kāi)始。

14顆衛(wèi)星花樣齊全高分家族個(gè)個(gè)本領(lǐng)大

記者：今年8月20日，高分七號(hào)衛(wèi)星正式投入使用，它屬于我國(guó)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的高分專(zhuān)項(xiàng)系列，請(qǐng)您為我們介紹一下我國(guó)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的發(fā)展概況。

李德仁：首先，我想先談?wù)剬?duì)地觀測(cè)的意義。

人類(lèi)生活在地球的四大圈層之中，巖石圈、水圈、大氣圈等。人類(lèi)及其生存的地球正面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這需要我們對(duì)此進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀測(cè)。

1957年，蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星“斯普特尼克1號(hào)”，這正式開(kāi)啟了人類(lèi)的“天空時(shí)代”，從此改變了千百年來(lái)人類(lèi)只能從地球表面進(jìn)行觀測(cè)的歷史。隨后幾十年人類(lèi)相繼發(fā)射氣象、資源、海洋等衛(wèi)星序列，均以光學(xué)和雷達(dá)遙感為探測(cè)手段，從外部空間對(duì)地球進(jìn)行觀測(cè)，獲取人類(lèi)所需要的各種空間信息?？梢哉f(shuō)對(duì)地觀測(cè)對(duì)于國(guó)防建設(shè)與國(guó)家安全十分關(guān)鍵，涉及到制空權(quán)、制海權(quán)、制天權(quán)、制信息權(quán)等。

在世紀(jì)之交之時(shí)，中國(guó)的航天技術(shù)——衛(wèi)星應(yīng)用、深空探測(cè)和空間安全三方面與西方國(guó)家相比仍存在明顯差距，舉例來(lái)說(shuō)，那時(shí)候中國(guó)只有氣象和資源衛(wèi)星，然而資源衛(wèi)星的分辨率也僅僅只能達(dá)到5m。當(dāng)然西方國(guó)家也并不希望中國(guó)航天做大做強(qiáng)，因此對(duì)我國(guó)采取了諸多限制，由美、英、法、德等國(guó)家成立的巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)（編者注：對(duì)社會(huì)主義國(guó)家實(shí)行禁運(yùn)和貿(mào)易限制的國(guó)際組織，后更名為輸出管制統(tǒng)籌委員會(huì)）限制向中國(guó)出口先進(jìn)的航天器件，我國(guó)建立對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)的國(guó)際形勢(shì)并不樂(lè)觀。

那時(shí)正值第18屆國(guó)際衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)委員會(huì)（Committee on Earth Observation Satellites）將于2004年在中國(guó)召開(kāi)，徐冠華部長(zhǎng)將擔(dān)任輪值主席。因此從2002年開(kāi)始，我便代表徐冠華部長(zhǎng)參加委員會(huì)的籌備工作，同時(shí)聯(lián)合十多位院士撰寫(xiě)咨詢(xún)報(bào)告，向中央領(lǐng)導(dǎo)建議發(fā)展中國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。

中央領(lǐng)導(dǎo)批示支持，并將其列入中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃中。2005年，科技部成立專(zhuān)家組討論商議國(guó)家2006～2020年的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，我有幸參與到高技術(shù)組、資源與生態(tài)環(huán)境組和國(guó)防組，最后形成了16個(gè)國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)。其中與我們測(cè)繪相關(guān)的有3個(gè)專(zhuān)項(xiàng)——高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)、載人航天與探月工程和北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

工信部航天局的王禮恒院士帶領(lǐng)我和其他專(zhuān)家經(jīng)過(guò)多年研究，一共規(guī)劃了14顆衛(wèi)星，就是我們現(xiàn)在所說(shuō)的高分對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，其中1～7顆是民用衛(wèi)星，8～14顆是軍用衛(wèi)星。這14顆星可以說(shuō)是“軍民融合、花樣齊全”，包含了光學(xué)、雷達(dá)衛(wèi)星，從地球同步軌道衛(wèi)星到太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星，基本上滿(mǎn)足了中國(guó)國(guó)防建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與百姓生活的需求。

光學(xué)衛(wèi)星空間分辨率達(dá)到0.1m～0.5m；雷達(dá)衛(wèi)星的分辨率達(dá)到0.5m～1m，且具有全極化數(shù)據(jù)；兩顆地球同步軌道衛(wèi)星分辨率分別為50m和15m；高光譜遙感衛(wèi)星成像波段超過(guò)360個(gè)以上；16m分辨率寬幅遙感衛(wèi)星的地面幅寬達(dá)到800km。

在高分專(zhuān)項(xiàng)中測(cè)繪衛(wèi)星有兩顆，一顆是去年發(fā)射的高分七號(hào)，一顆是高分十四號(hào)。高分七號(hào)的特點(diǎn)是具備雙線(xiàn)陣立體測(cè)繪功能，且具有激光斷面測(cè)高系統(tǒng)，高分十四號(hào)衛(wèi)星規(guī)劃時(shí)由白俄羅斯建造，目前還在建設(shè)中，尚未發(fā)射上天。

記者：這14顆高分衛(wèi)星中，雷達(dá)衛(wèi)星比重較小，后續(xù)是否有一些規(guī)劃？

李德仁：當(dāng)前我們有C波段、S波段和X波段的衛(wèi)星，還沒(méi)有L波段的衛(wèi)星。我們會(huì)補(bǔ)充X波段的雷達(dá)衛(wèi)星，X波段有利于保證三維測(cè)量和形變測(cè)量的精度；L波段的干涉合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星能夠測(cè)定植被覆蓋地面地形和地表變化。此外，我們開(kāi)始了一項(xiàng)2020年~2030年的空間基礎(chǔ)設(shè)施的衛(wèi)星計(jì)劃，在這個(gè)計(jì)劃里就有多顆雷達(dá)衛(wèi)星。今年，我們已經(jīng)發(fā)射了一顆多模態(tài)、智能化的高分辨衛(wèi)星（0.42m分辨率），這是高分專(zhuān)項(xiàng)之后國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施衛(wèi)星的成功案例。

記者：歷經(jīng)15年發(fā)展，高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星重大專(zhuān)項(xiàng)可以說(shuō)是碩果累累，請(qǐng)問(wèn)您如何評(píng)價(jià)這項(xiàng)成果？

李德仁：第一，我們中國(guó)人通過(guò)自力更生、自主創(chuàng)新，讓我國(guó)的衛(wèi)星遙感及其應(yīng)用趕上了世界先進(jìn)水平?，F(xiàn)在美國(guó)最好的衛(wèi)星是鎖眼號(hào)（Keyhole），它的分辨率是0.1m，我們的高分十一號(hào)也能達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；第二，中國(guó)衛(wèi)星數(shù)據(jù)自給率達(dá)到了85%以上，2005年之前，我們基本上都是買(mǎi)國(guó)外的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，價(jià)格昂貴。在參與制定國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃時(shí)，我們當(dāng)時(shí)設(shè)立的目標(biāo)是衛(wèi)星數(shù)據(jù)自給率提高到60%以上，經(jīng)過(guò)15年的努力，現(xiàn)在目標(biāo)超額完成，我國(guó)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)不僅滿(mǎn)足了本國(guó)需求，還能出口；第三，我們衛(wèi)星采集的數(shù)據(jù)總量達(dá)到了約1500PB，是世界上存量最多的國(guó)家，這些數(shù)據(jù)支持了我國(guó)國(guó)防建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和大眾民生的需求。第四，對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的高分專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)還支持拉動(dòng)了新一代的國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃，推動(dòng)了始于2014年的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

從資源三號(hào)到高分七號(hào)

測(cè)繪衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)高精度衛(wèi)星測(cè)繪

記者：高分七號(hào)衛(wèi)星的立體測(cè)繪被比喻為“航天界的詹姆斯·卡梅隆”，請(qǐng)您談?wù)劻Ⅲw測(cè)繪在行業(yè)與民用領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？

李德仁：高分七號(hào)屬于測(cè)繪衛(wèi)星，這就涉及到另一個(gè)話(huà)題一—我國(guó)測(cè)繪衛(wèi)星的成績(jī)。中國(guó)的民用測(cè)繪衛(wèi)星之路起始于2005年1月7日，當(dāng)時(shí)中共中央政治局委員、國(guó)務(wù)院副總理曾培炎視察國(guó)家測(cè)繪局，各位專(zhuān)家在座談會(huì)上就21世紀(jì)國(guó)際測(cè)繪發(fā)展趨勢(shì)做分析，我提出建議：國(guó)家測(cè)繪局作為我國(guó)重要部門(mén)，要建設(shè)國(guó)家，要為人民服務(wù)，必須自力更生，擁有自己好的數(shù)據(jù)源，不能依靠外國(guó)。我國(guó)要發(fā)展包括測(cè)繪衛(wèi)星、測(cè)高衛(wèi)星、重力衛(wèi)星等在內(nèi)的六大衛(wèi)星，并建議先發(fā)一顆1∶50000測(cè)繪衛(wèi)星，分辨率在2.5m左右。當(dāng)場(chǎng)，曾培炎副總理就批示支持發(fā)展我國(guó)測(cè)繪衛(wèi)星事業(yè)。

項(xiàng)目立項(xiàng)完成，我和龔健雅院士及航天508所的衛(wèi)星相機(jī)研制專(zhuān)家楊秉新一起為衛(wèi)星設(shè)計(jì)參數(shù)。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)前視、后視分辨率達(dá)到3.5m和正視分辨率達(dá)到2.1m的三線(xiàn)陣相機(jī)，地面幅寬為60km，影像量化級(jí)別10Bit。為了實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的彩色立體測(cè)圖，我們又為這個(gè)相機(jī)增加了一個(gè)“眼睛”——5.8m分辨率的多光譜相機(jī)。因?yàn)闇y(cè)繪衛(wèi)星的數(shù)據(jù)要用于地圖繪制，必然對(duì)精度提出要求，因此在解決衛(wèi)星上的傳感器問(wèn)題后，我們還在衛(wèi)星上采用國(guó)產(chǎn)雙頻GPS接收機(jī)和武大劉經(jīng)南院士的PANDA軟件，提高定軌的精度。為了進(jìn)一步確保精度，我和龔健雅院士、航天科技五院及解放軍信息工程大學(xué)的專(zhuān)家一同到河南嵩山定標(biāo)場(chǎng)進(jìn)行在軌衛(wèi)星幾何定標(biāo)，最終定標(biāo)精度優(yōu)于0.3個(gè)像元。

資源三號(hào)衛(wèi)星高精度的設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)大大提高了后期數(shù)據(jù)處理的速度，我們自主編制了基于人工智能影像相關(guān)和粗差自動(dòng)剔除的超大區(qū)域網(wǎng)平差軟件，用60個(gè)計(jì)算機(jī)結(jié)點(diǎn)，基于GPU+CPU解算，7天就處理完了我國(guó)陸地20TB的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，生成了精度為3.5m的數(shù)字正射影像和4m精度的數(shù)字表面模型，并采用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)地面控制點(diǎn)的1∶50000全球測(cè)繪，支持“一帶一路”建設(shè)和國(guó)防需要。

高分七號(hào)繼承了資源三號(hào)的優(yōu)勢(shì)，不同的是因?yàn)樘岣吡朔直媛剩?.7m），相機(jī)體積大，衛(wèi)星上放不下三個(gè)“眼睛”的立體相機(jī)，于是換為雙線(xiàn)陣立體相機(jī)，增加了激光測(cè)高儀（高程精度達(dá)到0.3m）。高分七號(hào)的目標(biāo)是要為國(guó)家制作1∶10000的地形圖。

下一代測(cè)繪衛(wèi)星的目標(biāo)是小型化、輕量化、智能化，我們希望能在明年發(fā)射的珞珈三號(hào)智能小衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)。珞珈三號(hào)衛(wèi)星只有230公斤，衛(wèi)星上載有一個(gè)面陣相機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)80%的立體測(cè)圖、20%的平面測(cè)圖以及凝視視頻成像。此外，這顆小衛(wèi)星能夠迅速在軌定位并搜索目標(biāo)和變化，通過(guò)星地通信和地面5G技術(shù)，在1分鐘之內(nèi)將信息發(fā)送到用戶(hù)手機(jī)里。

從資源三號(hào)到高分七號(hào)，再到珞珈三號(hào)小衛(wèi)星，發(fā)展歷程代表了測(cè)繪衛(wèi)星的三代，它們互相補(bǔ)充、互為配合。

再談立體測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，高分七號(hào)的立體測(cè)繪數(shù)據(jù)已經(jīng)由陜西測(cè)繪地理信息局成功完成珠峰周邊的三維立體測(cè)圖。地球本來(lái)就是三維的，三維實(shí)景影像更為逼真，這為社會(huì)管理、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境調(diào)查等都提供了更真實(shí)的數(shù)據(jù)，其發(fā)展前景十分光明。

商業(yè)化運(yùn)營(yíng)推動(dòng)航天事業(yè)良性循環(huán)

記者：當(dāng)前我國(guó)高分衛(wèi)星專(zhuān)項(xiàng)進(jìn)入收尾階段，您認(rèn)為還有哪些需要提高的地方？

李德仁：高分專(zhuān)項(xiàng)和它后續(xù)的空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大大提高了中國(guó)對(duì)地觀測(cè)的能力，包括北斗三號(hào)的建設(shè)，也提高了中國(guó)的對(duì)地觀測(cè)和導(dǎo)航的能力，取得很大的成績(jī)。但是要把這兩個(gè)系統(tǒng)成果用好，還需要努力解決“好用”和“用好”的問(wèn)題。

存在哪些問(wèn)題呢？總結(jié)來(lái)說(shuō)是衛(wèi)星用好和衛(wèi)星好用兩方面的問(wèn)題。在衛(wèi)星用好方面，衛(wèi)星的數(shù)據(jù)需求、獲取、分發(fā)與共享缺少動(dòng)力和機(jī)制，數(shù)據(jù)積壓在一些部門(mén)，很多用戶(hù)想要數(shù)據(jù)但是無(wú)法得到；在衛(wèi)星好用方面，本來(lái)我們衛(wèi)星元器件受西方國(guó)家限制，很多用的都是二等品，要將二等品做成好用產(chǎn)品就得下功夫，再加上衛(wèi)星上天后，外在環(huán)境復(fù)雜，要持續(xù)維護(hù)衛(wèi)星以保證獲取有質(zhì)量的數(shù)據(jù)也需要花費(fèi)力氣，但是相關(guān)部門(mén)并無(wú)動(dòng)力或資金去持續(xù)改善衛(wèi)星質(zhì)量，將衛(wèi)星變得好用。

這背后深層次的原因是我國(guó)的衛(wèi)星發(fā)射是政府投資，不存在將發(fā)射衛(wèi)星的錢(qián)賺回來(lái)的壓力。2014年8月底，我和多名院士代表中國(guó)工程院向國(guó)家提交了一份咨詢(xún)報(bào)告，建議國(guó)內(nèi)的高分辨率遙感衛(wèi)星盡快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。10月，李克強(qiáng)總理在辦公室會(huì)議上宣布，允許民間資本進(jìn)入航天領(lǐng)域，從此以后商業(yè)航天如雨后春筍，呈勢(shì)如破竹之勢(shì)。做衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的有研制“高景一號(hào)”的中國(guó)航天科技集團(tuán)公司、珠海歐比特、長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司等，這些商業(yè)公司形成了如春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的群雄競(jìng)起局面，這個(gè)勢(shì)頭是非常好的，但需要宏觀指導(dǎo)、規(guī)劃和資源整合。

通過(guò)商業(yè)化衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)射衛(wèi)星—利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲利—維護(hù)、發(fā)射衛(wèi)星的循環(huán)，形成了按照國(guó)家要求的可持續(xù)發(fā)展的航天產(chǎn)業(yè)。商業(yè)化運(yùn)作調(diào)動(dòng)了兩個(gè)積極性，使相關(guān)國(guó)有企業(yè)與民間企業(yè)，相互促進(jìn)、相互競(jìng)爭(zhēng)，提高了我國(guó)的衛(wèi)星技術(shù)、水平和應(yīng)用，努力推動(dòng)我國(guó)走向航天強(qiáng)國(guó)。

對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星升級(jí)  譜好對(duì)地觀測(cè)腦三部曲

記者：您近年來(lái)提出了“從對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星到對(duì)地觀測(cè)腦”，這是一個(gè)新的轉(zhuǎn)變，請(qǐng)您為我們?cè)敿?xì)講一講“對(duì)地觀測(cè)腦”的概念。

李德仁：我們先從人類(lèi)大腦特點(diǎn)說(shuō)起，大腦就像一個(gè)超級(jí)智能計(jì)算機(jī)，能夠?qū)τ谖骞俑兄臄?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、認(rèn)知、分析、推理、決策等，比如當(dāng)你看見(jiàn)一個(gè)熟人，脫口而出：“小王，你最近好像瘦了”，這就是人腦的智能體現(xiàn)——首先大腦獲得這個(gè)人的圖像數(shù)據(jù)，然后迅速?gòu)臄?shù)據(jù)庫(kù)里搜索比對(duì)，這和數(shù)據(jù)庫(kù)里的哪個(gè)圖像是吻合的？現(xiàn)在和原來(lái)相比有哪些變化？短短幾毫秒鐘，大腦就做出了智慧判斷。

以此類(lèi)比，我們?cè)瓉?lái)建立的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)就僅僅是感知地球的手段，只能單純獲取數(shù)據(jù)，后期需要人對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理并決策，一系列過(guò)程耗費(fèi)時(shí)間太久，尤其當(dāng)面臨緊急情況、分秒必爭(zhēng)之時(shí)，容易誤事。我想舉兩個(gè)例子具體闡明，第一個(gè)是2008年汶川地震，當(dāng)?shù)氐倪b感影像并未及時(shí)獲取，因此震中判斷不準(zhǔn)。解放軍接到命令去汶川救災(zāi)，但是去了之后發(fā)現(xiàn)，震中實(shí)際上在汶川縣下的北川鎮(zhèn)和映秀鎮(zhèn)，因而喪失了生命救援的黃金72小時(shí)。災(zāi)害應(yīng)急需要我們快速、準(zhǔn)確、智能化地回答問(wèn)題。第二個(gè)是中國(guó)海軍在非洲執(zhí)行抓捕海盜的任務(wù)，中國(guó)衛(wèi)星已經(jīng)拍到了海盜的位置，但必須等到衛(wèi)星過(guò)境轉(zhuǎn)到中國(guó)上空，這個(gè)數(shù)據(jù)才能下載到地面站再進(jìn)行處理解譯，四五個(gè)小時(shí)過(guò)去了，海盜早已經(jīng)不在那個(gè)位置了。這體現(xiàn)了當(dāng)前的遙感、導(dǎo)航和通信衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行各自獨(dú)立、信息分離，無(wú)法及時(shí)提供服務(wù)。

這兩個(gè)例子啟發(fā)我們，能否將對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)上升成為對(duì)地觀測(cè)腦呢？現(xiàn)在天上有導(dǎo)航衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星和通信衛(wèi)星，正好像人的眼睛（遙感、導(dǎo)航衛(wèi)星）、耳朵（通信衛(wèi)星），將通導(dǎo)遙衛(wèi)星一體化組成一個(gè)系統(tǒng)，形成一個(gè)大腦，這個(gè)大腦能夠?qū)Α把劬Α薄岸洹备兄臄?shù)據(jù)進(jìn)行智能化處理，為用戶(hù)提供PNTRC的功能——P（position）代表位置，N（navigation）代表導(dǎo)航路線(xiàn)，T（time）代表時(shí)間，R(remote sense）代表遙感圖像、狀態(tài)，C（communication）代表通信，即這些信息可以發(fā)送到你手上的接收設(shè)備中——這就是對(duì)地觀測(cè)腦產(chǎn)生的過(guò)程。

但是做好它并不簡(jiǎn)單，有7個(gè)原來(lái)根本沒(méi)有的關(guān)鍵技術(shù)需要解決，我邀請(qǐng)了各個(gè)領(lǐng)域的院士專(zhuān)家，請(qǐng)他們一同來(lái)攻克難關(guān)——

第一個(gè)是星載在軌智能處理，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是怎么在天上用人工智能技術(shù)做在軌智能處理，比如跟蹤識(shí)別目標(biāo)，變化檢測(cè)等，這個(gè)是我來(lái)牽頭，通過(guò)地球空間信息技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心組織一大批青年學(xué)者來(lái)解決這項(xiàng)難題；

第二個(gè)是天地一體化網(wǎng)絡(luò)通信，在天上處理完數(shù)據(jù)后，需要它與通信衛(wèi)星聯(lián)動(dòng)往地面?zhèn)骰?，到了地面后再利?G信號(hào)傳出去。當(dāng)前，清華大學(xué)的中國(guó)科學(xué)院院士陸建華正在牽頭研究這個(gè)問(wèn)題；

第三個(gè)是天基資源調(diào)度，地面用戶(hù)有很多需求，用哪顆衛(wèi)星去服務(wù)呢？我請(qǐng)了北京理工大學(xué)的中國(guó)工程院院士張軍來(lái)解決，因?yàn)閺堒娫菏吭?jīng)管理了中國(guó)所有的飛機(jī)調(diào)度；

第四個(gè)是太空環(huán)境安全，涉及到空間物理和網(wǎng)絡(luò)安全諸多問(wèn)題，我們請(qǐng)了武漢大學(xué)的中科院院士竇賢康校長(zhǎng)來(lái)研究；

第五個(gè)是星基導(dǎo)航增強(qiáng)，要將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航精度提高到0.5m，除了地基增強(qiáng)外，必須要用低軌的衛(wèi)星增強(qiáng)高軌的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，才能保證在無(wú)法建立地基增強(qiáng)系統(tǒng)的地區(qū)獲得實(shí)時(shí)高精度導(dǎo)航定位。目前，劉經(jīng)南院士和我們實(shí)驗(yàn)室陳銳志主任正在攻克這個(gè)難題；

第六個(gè)是天基信息智能終端服務(wù)，要把信息送到用戶(hù)的手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)信息智能服務(wù)，這個(gè)難題交給了龔健雅院士；

第七個(gè)是基于載荷的衛(wèi)星平臺(tái)設(shè)計(jì)與研制，新一代的小型化、智能化衛(wèi)星要怎么做，怎么打破原來(lái)的條條框框？這個(gè)問(wèn)題，我請(qǐng)了航天科技院的張慶君研究員來(lái)解決，國(guó)家自然科學(xué)基金委有一個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng)支持這項(xiàng)研究。

記者：這項(xiàng)工作十分艱巨，目前有沒(méi)有一些突破？

李德仁：這項(xiàng)工作是一個(gè)原始創(chuàng)新的難題，我們正在與全國(guó)相關(guān)專(zhuān)家共同攻關(guān)?，F(xiàn)在已經(jīng)有了三個(gè)成功案例。第一個(gè)是我們?cè)谥袊?guó)的多顆衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)了尋找海上的移動(dòng)目標(biāo)，精度達(dá)到10m內(nèi)，然后把處理壓縮過(guò)的數(shù)據(jù)送到中國(guó)的靜止軌道通信衛(wèi)星，通過(guò)星地通信落地，再利用光纖或者5G送給用戶(hù)，時(shí)間在1分鐘內(nèi)。第二個(gè)是，我們?cè)?a href="/user/26045871" target="_blank" class="keylink">長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司的紅外遙感衛(wèi)星“吉林一號(hào)”上，利用熱紅外圖像自主識(shí)別森林高溫火點(diǎn)，同時(shí)能把森林著火點(diǎn)的坐標(biāo)算出來(lái)，再用北斗短消息直接從低軌衛(wèi)星傳送至森林救火隊(duì)員，整個(gè)過(guò)程只需要20秒。原來(lái)是衛(wèi)星掃描以后圖像落地，人來(lái)尋找著火點(diǎn)再去上報(bào)，需要1～2小時(shí)，現(xiàn)在這個(gè)系統(tǒng)大大提高了效率。第三個(gè)是利用珞珈一號(hào)小衛(wèi)星做了低軌增強(qiáng)高軌導(dǎo)航衛(wèi)星的實(shí)驗(yàn)。在衛(wèi)星上，我們裝了一個(gè)2.5公斤的載荷，它能夠同時(shí)接收北斗、GPS的雙頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)自主精密定軌和授時(shí)，然后向地面發(fā)射兩個(gè)L波段的導(dǎo)航信號(hào)，用這兩個(gè)信號(hào)來(lái)增強(qiáng)地面用戶(hù)接收，從而將導(dǎo)航精度提高到偽距法的2m，如果用載波相位法，則可以達(dá)到3cm精度。

這三個(gè)案例證明了我們的對(duì)地觀測(cè)腦是完全可以實(shí)現(xiàn)的，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，現(xiàn)在我們正在規(guī)劃對(duì)地觀測(cè)腦的PNTRC三部曲——

第一步做一個(gè)局域的（local）覆蓋南中國(guó)海到華北地區(qū)，這大概需要20顆遙感衛(wèi)星和1～3顆靜止軌道通信衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)15分鐘的時(shí)間分辨率，1分鐘處理將亞米級(jí)分辨率目標(biāo)圖像和亞米級(jí)導(dǎo)航定位精度送到用戶(hù)手機(jī)等智能終端上；

第二步是區(qū)域性的（regional）覆蓋中國(guó)及周邊一帶一路國(guó)家，這大概需要100顆遙感衛(wèi)星，其中遙感衛(wèi)星一半是光學(xué)衛(wèi)星，一半是是雷達(dá)衛(wèi)星，保證白天、夜晚都有影像，再加上150顆通信衛(wèi)星；

第三步是全球的（global）。如果要實(shí)現(xiàn)對(duì)全球服務(wù)，預(yù)計(jì)需要200顆遙感衛(wèi)星、300顆通信衛(wèi)星。服務(wù)指標(biāo)是時(shí)間分辨率5分鐘，即要求的圖像目標(biāo)在5分鐘內(nèi)找到，分辨率和導(dǎo)航精度達(dá)到0.5m，在軌處理與通信時(shí)間小于1分鐘便送達(dá)用戶(hù)手機(jī)，開(kāi)拓B2B、B2G和B2C的空天信息智能服務(wù)，為國(guó)家創(chuàng)造萬(wàn)億產(chǎn)值。這是我們正在繼續(xù)努力奮斗的最終目標(biāo)。

通過(guò)“譜”好對(duì)地觀測(cè)腦三部曲，實(shí)現(xiàn)“一星多用、多星組網(wǎng)、多網(wǎng)融合、智能服務(wù)”，我們才能實(shí)現(xiàn)由航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)的跨越，服務(wù)習(xí)近平總書(shū)記提出的國(guó)家精準(zhǔn)治理及實(shí)現(xiàn)人類(lèi)命運(yùn)共同體的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)兩個(gè)一百年奮斗目標(biāo)。

后記

一個(gè)半小時(shí)的采訪(fǎng)過(guò)得真快！

李院士的桌子上有個(gè)很大的地球儀，采訪(fǎng)過(guò)程中遇到記者疑惑的地方，他不時(shí)站起來(lái)用拳頭比作衛(wèi)星放在地球儀的赤道上空，旋轉(zhuǎn)地球儀為記者講解，非常宏大的知識(shí)和課題在李院士的拆分、講解下變得清晰易懂，讓人不由自主沉浸在測(cè)繪的海洋里。這讓記者想起武大測(cè)繪學(xué)院的院士共講一門(mén)基礎(chǔ)課，讓枯燥、冷門(mén)的《測(cè)繪學(xué)概論》變成熱門(mén)的旁聽(tīng)課程的新聞，臺(tái)下的學(xué)生想必和我是一樣的感受吧！

采訪(fǎng)結(jié)束，快走到信息學(xué)部大門(mén)時(shí)候，回首，發(fā)現(xiàn)遙感信息工程學(xué)院大樓上掛著兩條長(zhǎng)長(zhǎng)的紅色橫幅，與樓下矮矮的綠色桂樹(shù)相互掩映，煞是好看。橫幅上寫(xiě)著：立壯志揚(yáng)信息時(shí)代風(fēng)帆下五洋捉鱉，樹(shù)雄心擷遙感科學(xué)菁英上九天攬?jiān)?。想起李德仁院士采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)的那句話(huà)“一個(gè)人要用自己的本領(lǐng)為國(guó)家多做事！”正是有李院士這樣為國(guó)為民的精神傳承和師心造化，才有了一代又一代為我國(guó)測(cè)繪遙感事業(yè)獻(xiàn)身的測(cè)繪人。下一個(gè)十年，我國(guó)的衛(wèi)星遙感事業(yè)必將邁上新臺(tái)階，我們拭目以待！