高分衛(wèi)星遙感圖像在東盟國(guó)家的應(yīng)用與探討

 隨著我國(guó)“一帶一路”倡議的持續(xù)推進(jìn)，以及高分工程的加速建設(shè)，在“一帶一路”沿線地區(qū)大力發(fā)展我國(guó)高分系列遙感衛(wèi)星的圖像應(yīng)用，已經(jīng)成為拓展我國(guó)軟實(shí)力、宇航走出去的重要內(nèi)容。東盟是我國(guó)“一帶一路”倡議海上絲綢之路的起點(diǎn)，其戰(zhàn)略意義不言而喻。

本文以我國(guó)高分衛(wèi)星遙感圖像應(yīng)用為案例，思考與探討了針對(duì)東盟國(guó)家的高分系列衛(wèi)星遙感圖像的應(yīng)用。　

　一、背景 成立于1967 年的東盟是我國(guó)“一帶一路”倡議中的一組明珠，從大陸架角度來(lái)說(shuō)，它懷抱著中國(guó)的南海，是中國(guó)在亞洲的重要支點(diǎn)。東盟也是我國(guó)“一帶一路”倡議的海上絲綢之路的起點(diǎn)，其重要性不言而喻。自2010 年中國(guó)航天科技集團(tuán)公司首次向東盟地區(qū)開展宇航出口業(yè)務(wù)，打開東盟宇航市場(chǎng)以來(lái)，我國(guó)已在通信、導(dǎo)航、遙感等多個(gè)宇航基礎(chǔ)領(lǐng)域逐步進(jìn)入東盟市場(chǎng)。以遙感為例，我國(guó)就有中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部和中國(guó)航天科技集團(tuán)公司聯(lián)合推進(jìn)的“中國(guó)-東盟遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享與服務(wù)平臺(tái)項(xiàng)目”業(yè)務(wù)，以及由中國(guó)科學(xué)院推進(jìn)的“中馬雙園”遙感數(shù)據(jù)項(xiàng)目。但這些項(xiàng)目，多是以提供遙感數(shù)據(jù)為主要目的，即通過(guò)平臺(tái)，以提供一級(jí)、二級(jí)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)為主，與目前占領(lǐng)東盟市場(chǎng)的歐美等國(guó)家遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)沒(méi)有差異。特別是空客防務(wù)與航天(EADS)公司，已經(jīng)通過(guò)泰國(guó)遙感衛(wèi)星——“泰國(guó)對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)衛(wèi)星”(THEOS)，與由泰國(guó)科學(xué)技術(shù)部支持的泰國(guó)地理信息與空間技術(shù)發(fā)展局(GISTDA)一起，在東盟建立了強(qiáng)大的遙感衛(wèi)星基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享與分銷網(wǎng)絡(luò)，從而使得我國(guó)在2m 級(jí)別全色分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)領(lǐng)域，無(wú)法大規(guī)模進(jìn)入東盟市場(chǎng)。 近年來(lái)，我國(guó)以高分二號(hào)為代表的亞米級(jí)、高分辨率民用遙感衛(wèi)星崛起，THEOS 老齡化趨勢(shì)不斷加速，東盟國(guó)家衛(wèi)星遙感影像的需求呈現(xiàn)井噴式發(fā)展。如何踏準(zhǔn)節(jié)奏、取得先機(jī)，引導(dǎo)用戶在遙感圖像領(lǐng)域向更高分辨率或低中高分辨率結(jié)合應(yīng)用發(fā)展，爭(zhēng)取更大市場(chǎng)，為東盟國(guó)家取得更高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，甚至牽引更高級(jí)別的宇航業(yè)務(wù)出口，就是需要思考的問(wèn)題。 　

　二、應(yīng)用　　

1. 公路分析與提取 一個(gè)國(guó)家的高速公路質(zhì)量與數(shù)量，可以反映該國(guó)的市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)程度與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度。使用高分辨率遙感衛(wèi)星的遙感影像數(shù)據(jù)，可以協(xié)助東盟國(guó)家，提取更加詳細(xì)的城市道路數(shù)據(jù)，特別是道路的經(jīng)緯度位置信息、車道信息、道路劃線情況、總長(zhǎng)度信息、寬度信息、交流道信息、收費(fèi)站信息以及材質(zhì)信息(土路、柏油路、水泥路)等道路必要元素，可以為東盟國(guó)家提供亞米級(jí)別的道路保養(yǎng)維護(hù)，道路分析統(tǒng)計(jì)與報(bào)表核查工作。同時(shí)，為用戶在道路規(guī)劃、道路設(shè)計(jì)、道路改造、道路普查當(dāng)中提供相關(guān)分析數(shù)據(jù)，為國(guó)家后續(xù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。 　　

2. 城市泥沙遺撒追蹤與分析 和我國(guó)一樣，隨著國(guó)家城市化的發(fā)展，東盟國(guó)家，特別是發(fā)達(dá)東盟國(guó)家，同樣面臨著我國(guó)在剛剛結(jié)束的中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次全國(guó)代表大會(huì)當(dāng)中所提出的“人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾”是社會(huì)主要矛盾的問(wèn)題。在這之中，關(guān)系到城市環(huán)境，市政建設(shè)的需求與要求尤為明顯。而對(duì)人民影響較大的，市政市容以及空氣質(zhì)量排在首位。城市化過(guò)程中的建設(shè)工地周邊的公路泥沙遺撒就是影響空氣質(zhì)量的主要元兇。當(dāng)車輛通過(guò)有泥沙遺撒的路面時(shí)，較輕的泥沙會(huì)在周邊形成較大的空氣污染情況。利用高分衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，可以快速提取發(fā)達(dá)大城市中正在施工的工地，特別是針對(duì)正在修建未上報(bào)地區(qū)的核查，并對(duì)相關(guān)工地周邊泥沙的遺撒進(jìn)行追蹤與分析，從而為政府執(zhí)法、提高政府業(yè)務(wù)主管部門的監(jiān)管和決策的能力提供重要依據(jù)。而通過(guò)嚴(yán)格執(zhí)法，可以有效降低城市泥沙遺撒對(duì)于空氣質(zhì)量的影響。 　　

3. 發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi) 東盟國(guó)家大多森林茂密，植被豐富，因此對(duì)于森林火災(zāi)十分重視。雖然，東盟成員國(guó)之間有《預(yù)防森林火災(zāi)聯(lián)合協(xié)議》，且東盟國(guó)家已經(jīng)有了一整套森林預(yù)防火災(zāi)的機(jī)制與方法，但仍無(wú)法有效防止火災(zāi)的發(fā)生。1997-1998 年，印度尼西亞的千萬(wàn)公頃森林大火件，不僅燒毀了整個(gè)原始森林區(qū)域及其周邊資源，還導(dǎo)致近2000 萬(wàn)人因呼吸污染的空氣引發(fā)急性疾病，并最終影響長(zhǎng)期健康。新加坡及印度尼西亞的相關(guān)機(jī)場(chǎng)，因濃霧而籠罩，被迫關(guān)閉，整個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)93 億美元。森林大火，在毀壞動(dòng)植物多樣性的同時(shí)，濃重的煙霧還釋放大量溫室氣體?？梢哉f(shuō)，森林大火招致雙重環(huán)境災(zāi)害。有鑒于此，森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)對(duì)于東盟國(guó)家十分重要。但如果單靠人工進(jìn)行，不僅要花費(fèi)大量的人力和財(cái)力，而且要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間才能獲得全面的資料，而利用高分四號(hào)地球同步軌道衛(wèi)星的凝視遙感技術(shù)，則可以在很短的時(shí)間內(nèi)獲得大量同一地區(qū)的遙感衛(wèi)星資料，通過(guò)與氣象衛(wèi)星，以及其他高分辨率衛(wèi)星的結(jié)合工作，甚至可以在火災(zāi)發(fā)生初期，就予以預(yù)警，從而方便當(dāng)?shù)卣皶r(shí)安排防災(zāi)、救災(zāi)工作。 　　

4. 農(nóng)物種估產(chǎn)、分類以及含水量分析 東盟國(guó)家多以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，農(nóng)作物的豐歉，歷來(lái)受到東盟各國(guó)的關(guān)注，特別是越南、緬甸和泰國(guó)等東南亞國(guó)家，是世界主要水稻、小麥、甘蔗、黃麻、橡膠、棕櫚油的生產(chǎn)國(guó)。以前，大多通過(guò)歐、美、日等國(guó)家衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進(jìn)行大尺度高光譜分辨率觀測(cè)。高分衛(wèi)星系統(tǒng)正式運(yùn)行后，通過(guò)綜合利用我國(guó)高分辨率衛(wèi)星的不同光譜譜段，與國(guó)外高光譜中分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)互相結(jié)合交叉使用，可以在原有分析基礎(chǔ)上，對(duì)預(yù)測(cè)精度、分類準(zhǔn)確度和分析正確性進(jìn)行進(jìn)一步的提升。特別是針對(duì)東盟國(guó)家同一地區(qū)植被種植結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，且面積廣大的特點(diǎn)尤為適用。在回歸分析與分層抽樣中，對(duì)于農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)也能起到輔助作用。 　　

5. 航道分析 東盟國(guó)家作為我國(guó)海上絲綢之路的必要環(huán)節(jié)，其特殊位置，決定了其在沿海地區(qū)地理位置復(fù)雜、港口繁多的特性。而無(wú)論船只大小，東盟國(guó)家對(duì)于航道情況，都十分重視。通過(guò)利用高分辨率遙感衛(wèi)星影像，可以在一定程度上反演近海以及河道地區(qū)的深度，雖然目前相關(guān)精度仍嚴(yán)重依賴于目的地定標(biāo)結(jié)果，且受水溫、氣象情況影響，但可以快速確定哪些航道可行，哪些區(qū)域危險(xiǎn)，對(duì)于初步要求和分析來(lái)說(shuō)，依然有一定的經(jīng)濟(jì)意義。