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用遥感技术服务数字城市建设

时间:2010-05-20 10:13来源:未知 作者:admin

    近年来,国家行业部门和地方政府对遥感应用的需求越来越迫切,遥感应用在行业管理、地方区域经济发展中的作用越来越大,正在向体系化、产业化发展。遥感卫星数据产品目前广泛应用于我国农业、林业、水利、国土资源、城市规划、环境保护、灾害监测和国防建设等众多领域,在作物估产、墒情监测、林业资源调查、灾害监测与灾后评估、生态环境变化监测等许多方面发挥了巨大作用,取得了显著的社会经济效益。

 

  2009年,我国测绘科技立足自主创新,科技进步取得重要成果,落实了“高精度轻小型航空遥感系统”等3个863项目,“遥感测图业务平台研制及应用”和“地形图保密处理技术及导航领域应用”分获国家科技进步二等奖和发明二等奖,组织实施了“困难地区测图关键技术”等一批重大测绘科技专项,加快推进了信息化测绘体系建设。2010年1月17日,第三颗北斗导航卫星的发射,更是标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步,卫星组网正按计划稳步推进。为此,记者走访了遥感专家中国科学院遥感应用研究所研究员田国良。访谈中,田老就遥感技术的相关问题,回答了记者的提问。

  《数字城市》:2010年1月17日,中国在西昌卫星发射中心成功发射第三颗北斗导航卫星,由此可见国家对遥感测量的重视程度,单就北京市来说,空间技术的应用情况如何?

  田国良:国家“十一五”计划中列了十六个重大科技专项,其中跟遥感有关的就有三项,一项是高分辨率对地观测系统,这是和城市有最直接关系的项目;第二项是探月工程,也是利用遥感技术;第三项就是卫星导航,在城市里,它也是空间数据、空间信息的重要部分。卫星导航的应用主要是在智能交通方面,3G得到推广之后,基于位置服务的应用会非常多,这是个非常大的产业,一年将会拥有几百亿的产值。近年来,国家在遥感上投入了很多资金,主要用于国产卫星的研制及发射,国产卫星在我国遥感发展中起到很大的作用,也存在一些问题,国产卫星数据质量有的时候不是特别好,所以使用率也不是特别广泛,这几年随着卫星数据质量的提高,国产卫星的应用也逐渐广泛了。

  近期,我国在西昌卫星发射中心成功发射第三颗北斗导航卫星,标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步,未来我国将通过发射5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。按照建设规划,2012年左右,北斗卫星导航系统将首先提供覆盖亚太地区的导航。预计到2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。我国在卫星应用上形成了高分辨率对地观测系统,其高空间分辨率可以达到一米。因为高空间分辨率使用最广泛的就是在城市,所以“城市”是第一大用户。

  空间技术的应用在北京市来说还是很深入的,应用的范围很广。如“北京一号”小卫星的发射,作为“十五”科技计划,科技部投入一个多亿,北京市政府也投入了五千万,目前十几个委办局几乎都用这个遥感数据采集的信息,作为业务工作的重要组成部分,取得了很好的效果,大大提高了管理水平和工作效率。

  《数字城市》:那么未来我国在遥感卫星方面将会有哪些发展?

  田国良:我们国家未来五到十年,要发射上百颗各种类型的卫星,这是国家重大的投入。这些卫星的发射是以需求为牵引,应用为驱动,是为了保障我国各方面的应用,在国民经济建设和社会发展中发挥着不可替代的作用。主要应用在两个方面:一方面是地方政府、各个行业部门,还有一方面服务于大众,此外还有,推进遥感技术的产业化,推动产业发展,这也是国家十分关注的。

  国家为了加大遥感技术的应用,还要组建一些专业部门处理分析遥感数据,加快由数据到信息、由信息到知识的转化,来降低遥感应用的门槛。国家还在考虑很多措施,比如鼓励企业专门做市场,因为做市场就要考虑实用,不实用就生存不了,慢慢把这个市场做起来。地理空间信息技术包括很多内容,这不是一个单纯的只做遥感的问题,它要和地理信息系统、卫星导航、通讯等技术结合,才能发挥更大的作用。

  《数字城市》:遥感从信息获取方面可以分为航空和航天两部分,目前无人机和遥感卫星的分辨率都在不断提高,特别是遥感卫星,他们的发展情况是怎样的?

  田国良:遥感数据的获取可以通过航天和航空等多种手段,虽然卫星遥感发展的规模和速度都很快,但航空遥感始终是遥感数据获取不可或缺的技术。航空遥感的平台可以是有人操作的飞机,也可以是无人机,只是飞行的条件和高度不同,成本有差别。近几年我国无人机遥感发展很快,现在无人机市场也很大,尤其在城市信息化建设方面需求很大。无人机(包括无人飞机、无人直升机、无人飞艇)具有可在云下低空获取高分辨率高清晰度影像、无需机场起降、用户自主拥有、灵活机动等优点,因而成为卫星遥感和有人驾驶飞机遥感的有效补充手段,在救灾应急和工程精细测绘方面显示出独特的优越性。我国无人飞机低空遥感技术的进步,不仅表现在无人飞行器的研制方面,还表现在适用于低空遥感的飞行控制系统、遥感通讯系统的研制方面,更表现在轻小型传感器及其数据处理系统的创新方面和通过集成创新形成可执行航空遥感任务的业务系统等方面。因此,它已经成为获取城市高空间分辨遥感数据的重要手段之一。

  卫星分辨率提高以后,重访周期就长了,要是遇到有云无法获取地面影像的情况,就加大了重访周期,这是它的弊端。而飞机,特别是无人机在紧急需要的情况下可以更机动灵活地获取遥感信息。所以它们两者是互补的,很多时候并不能相互代替。

  像美国本土要做1:25000的制图,主要基于航空遥感,并不完全都是卫星的。2008年汶川大地震遥感监测的数据有很大一部分是用航空遥感获取的。为了对重大自然灾害进行监测评估,科技部支持建立了航空遥感实时获取系统,在灾害发生时,全天候、全天时获取灾情信息,并实时传输到指挥中心和处理中心。

  《数字城市》:您刚才谈到遥感数据在城市中的应用,最大的特点就是要求分辨率要高,除此以外它还有什么特性呢?

  田国良:遥感数据的分辨率包括空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。在城市应用中,不仅需要高空间分辨率信息分析城市的详细空间特性,为了监测城市大气和水污染,监测和分析城市生态环境,还需要应用高光谱的遥感数据。在城市突发事件中,则同时需要高空间和高时间分辨率的数据。这不仅需要发展传感器技术,提高遥感器的“三高”分辨率,而且要解决卫星组网、编队技术以及卫星变轨技术等方面问题,以适应城市的应用。

  《数字城市》:国外的遥感应用相对来说还是比较公开的,特别是民用方面,而未来中国的遥感在民用化政策方面有没有什么倾向?

  田国良:国家还是比较支持遥感应用的,现在存在一个最重要的问题就是数据的保密限制和高分辨率数据如何服务于大众的问题。我们都知道提供的遥感数据已经达到一米分辨率,那是由国外提供的,我国还有很多限制,目前还没有解决。还有一个障碍就是遥感数据的种类还不够齐全,在需要的时候能不能保证提供给用户,目前还不能完全做到。

  汶川地震带给大家的启示很多,胡锦涛总书记在2008年6月23日两院院士大会上特别强调发展遥感、地理信息系统、卫星导航和通讯等技术,加强它们的集成,建立灾害应急指挥系统。目前国家已经把发射什么样的卫星,发射多少颗以及如何应用等作为空间基础设施建设来考虑,这必将推动我国的遥感应用,特别是促进其在城市中的应用。

  《数字城市》:最后请问您是如何理解数字城市这一概念的?

  田国良:数字城市是一个比较宽泛的概念,涉及到城市的方方面面。数字城市可以看作是一个系统工程或发展战略,它是一个复杂系统,不具有完整的定义,但又随处可见,随时可用,无处不在。政务管理、智能交通、物流、导航服务等方面的应用都很具体,所以数字城市是带动城市信息化发展的非常重要的形式。

  数字城市包括管理和服务两大功能。管理涉及到政府、行业的管理;服务有对公众、个人、企业和行业的服务。最近,随着信息化由数字化、网络化、智能化,由低级到高级的发展,IBM提出“智慧城市”的概念。智慧的城市能够实时了解城市中发生的突发事件,并能适当即时地部署资源以做出响应;远程访问“一站式”政府服务,可在线或通过手机支付帐单、学习、购物、预订和进行交易;更好地进行监控,更有效地预防犯罪和开展调查;通过收集并分析数据和智能信息来更好地规划业务基础架构和公共服务,从而创造更有竞争力的商业环境来吸引投资者;实现政府不同部门之间常规事务的整合以及与其他私营机构的协作,提高政府工作的透明度和效率;生活质量更高等。但是“智慧城市”没有涉及地理空间信息及技术,其实我觉得它应该包含在数字城市里面,数字城市涵盖的面更广,因为数字城市包括了地理空间信息。
 

  (责任编辑:玮锋)

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