● 文|國(guó)家測(cè)繪地理信息局衛(wèi)星測(cè)繪應(yīng)用中心 孫承志 李國(guó)元

我國(guó)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球接收服務(wù)體系的建設(shè)

● 文|國(guó)家測(cè)繪地理信息局衛(wèi)星測(cè)繪應(yīng)用中心 孫承志 李國(guó)元

中國(guó)航天在幾代中國(guó)人的努力下，取得了舉世矚目的成就，但離“航天強(qiáng)國(guó)”還有一定距離，一個(gè)顯著的差距就是我國(guó)還沒(méi)有一個(gè)能覆蓋全球的遙感衛(wèi)星接收服務(wù)體系，衛(wèi)星地面接收站的覆蓋面和數(shù)據(jù)接收能力與美、俄、歐等還有很大差距，我國(guó)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球接收服務(wù)體系建設(shè)亟待加強(qiáng)。我國(guó)現(xiàn)有遙感衛(wèi)星地面站分布及接收范圍見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 我國(guó)現(xiàn)有遙感衛(wèi)星地面站（三亞、密云、喀什）（圖片來(lái)源； http://www.cdstm.cn/?action-viewnews-catid-397-itemid-117977-page-2）

圖2 國(guó)內(nèi)北京密云站、新疆喀什站、海南三亞站三站網(wǎng)分布及接收范圍示意圖（圖片來(lái)源： http://www.ceode.cas.cn/kycg/kjcxpt-kjdt/groundstation-kjdt/）

一、發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球接收服務(wù)站網(wǎng)建設(shè)

當(dāng)前，世界航天科技正處于快速發(fā)展期，美、俄、歐、印、日等國(guó)家和地區(qū)都在實(shí)施或規(guī)劃雄心勃勃的航天發(fā)展戰(zhàn)略。衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面接收站作為航天發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施也被各航天大國(guó)所重視。美國(guó)為了進(jìn)行全球范圍的研究和保持在軍事上的絕對(duì)領(lǐng)先地位，在全世界設(shè)置了覆蓋大陸的陸地衛(wèi)星地面接收站。早在1983年，美國(guó)就已經(jīng)有16個(gè)地面接收站，目前地面站數(shù)量更是高達(dá)21個(gè)，全球陸地僅剩南極洲、中亞、西伯利亞等少數(shù)地區(qū)沒(méi)有衛(wèi)星地面接收站。覆蓋全球的衛(wèi)星系統(tǒng)和遍布全世界的地面站，使美國(guó)優(yōu)先獲得全球性的地球資源信息資料，為其保持全球戰(zhàn)略領(lǐng)先地位提供了強(qiáng)有力的支撐。進(jìn)入21世紀(jì)之后，歐洲航天局進(jìn)一步加強(qiáng)遙感基礎(chǔ)設(shè)施的整合，提出了建設(shè)歐洲空間信息基礎(chǔ)設(shè)施（INSPIRE）和歐盟全球環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)計(jì)劃（GMES）后更名為哥白尼計(jì)劃。歐洲航天局的跟蹤站網(wǎng)絡(luò)（ESTRACK）是一個(gè)世界范圍的地面站系統(tǒng)，可提供在軌衛(wèi)星和歐洲航天局太空運(yùn)行中心（ESOC）的連接。ESTRACK核心網(wǎng)絡(luò)由來(lái)自瑞典、西班牙、比利時(shí)、西澳大利亞等5個(gè)國(guó)家8個(gè)站點(diǎn)的11個(gè)終端組成，見(jiàn)圖3。先進(jìn)的全球接收網(wǎng)絡(luò)使得歐洲航天局在航天遙感方面走在世界前列。日本在全球遙感數(shù)據(jù)接收網(wǎng)絡(luò)方面的建設(shè)也不容小覷，其已經(jīng)建設(shè)完成由7個(gè)國(guó)內(nèi)信息接收站和4個(gè)國(guó)外信息接收站組成的衛(wèi)星跟蹤與接收網(wǎng)絡(luò)體系，用于支撐其龐大的衛(wèi)星發(fā)展計(jì)劃的數(shù)據(jù)接收問(wèn)題，同時(shí)也“暗度陳倉(cāng)”地用于不可告人的軍事偵察目的。

圖3 西班牙Maspalomas地面站 西澳大利亞New Norcia地面站（圖片來(lái)源：http://www.ceode.ac.cn/qysm/gjygwxdmz/200807/t20080701_2371077.html）

二、新的發(fā)展形勢(shì)迫切要求建立自主可控的全球接收服務(wù)體系

目前我國(guó)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收能力對(duì)未來(lái)航天戰(zhàn)略發(fā)展的制約影響越來(lái)越明顯。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)逐步發(fā)展成為在世界上有影響力的航天大國(guó)，在遙感衛(wèi)星方面逐步形成中巴地球資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星、立體測(cè)繪衛(wèi)星等衛(wèi)星系列，高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)、陸海觀測(cè)衛(wèi)星業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃等重大科技專項(xiàng)也正在逐步實(shí)施中。我國(guó)目前已經(jīng)成功發(fā)射了資源三號(hào)、高分一號(hào)、高分二號(hào)等高分辨率衛(wèi)星，根據(jù)國(guó)家的中長(zhǎng)期航天發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，后續(xù)還有幾十顆對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星將陸續(xù)發(fā)射。面對(duì)突飛猛進(jìn)的遙感衛(wèi)星發(fā)展趨勢(shì)，隨著衛(wèi)星數(shù)量的不斷增加，我國(guó)現(xiàn)有的衛(wèi)星地面接收站顯得捉襟見(jiàn)肘，對(duì)境外遙感影像的快速獲取更是力不從心。以資源三號(hào)衛(wèi)星為例，作為我國(guó)的第一顆民用高分辨率立體測(cè)繪衛(wèi)星，其出色的幾何定位精度受到國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注，但目前受地面接收站分布和數(shù)量的限制，每天只能有效下傳6軌數(shù)據(jù)，實(shí)際上其本身數(shù)據(jù)獲取能力特別是對(duì)境外區(qū)域的拍攝能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。

1.國(guó)家大政方略的順利實(shí)施對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的需求越來(lái)越旺盛

“十八大”以來(lái)，黨中央、國(guó)務(wù)院根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)，適時(shí)提出了“一帶一路”（即“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”）發(fā)展戰(zhàn)略?！耙粠б宦贰笔鞘澜缟峡缍茸铋L(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)大走廊，具有非同一般的戰(zhàn)略意義?！耙粠б宦贰睂?duì)于解決我國(guó)產(chǎn)能過(guò)剩的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、資源的多途徑獲取、戰(zhàn)略縱深的開(kāi)拓和國(guó)家安全的強(qiáng)化及經(jīng)濟(jì)貿(mào)易主導(dǎo)這幾個(gè)方面都具有獨(dú)特且深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。此外，黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視并極力推廣“高鐵走出去”戰(zhàn)略。目前有高鐵規(guī)劃的國(guó)家已遍布世界六大洲，全球正在編織一張聯(lián)系緊密的“高鐵網(wǎng)”。然而，實(shí)現(xiàn)“一帶一路”和“高鐵走出去”的戰(zhàn)略構(gòu)想，需要各層級(jí)的空間地理信息強(qiáng)有力的支撐，需要快速獲取境外相關(guān)區(qū)域的遙感影像數(shù)據(jù)。如何實(shí)現(xiàn)快速提供境外區(qū)域的遙感影像數(shù)據(jù)，全球化的遙感衛(wèi)星接收服務(wù)體系就顯得尤為關(guān)鍵。

2.切實(shí)維護(hù)國(guó)家地理信息安全對(duì)構(gòu)建自主全球衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收服務(wù)體系的要求越來(lái)越迫切

雖然國(guó)外也有接收站共享的先例，即利用國(guó)外已有的接收站接收本國(guó)衛(wèi)星數(shù)據(jù)然后再通過(guò)地面光纜傳輸?shù)絿?guó)內(nèi)。一方面，面對(duì)全球海量的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，在重大突發(fā)事件來(lái)臨時(shí)，如何協(xié)調(diào)好國(guó)外接收站及時(shí)有效接收本國(guó)的遙感數(shù)據(jù)，第一時(shí)間滿足我國(guó)的業(yè)務(wù)需求，是值得考慮的問(wèn)題；另一方面，由于衛(wèi)星遙感影像獲得的地理信息是一種特殊的信息資源，如何確保這種特殊的信息絕對(duì)安全也是一個(gè)需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。地理信息大多涉及國(guó)家的敏感信息，關(guān)系到國(guó)家安全和利益，地理信息還與國(guó)家版圖、邊境爭(zhēng)議地區(qū)劃分、國(guó)際恐怖主義監(jiān)控、災(zāi)害應(yīng)急保障、防災(zāi)減災(zāi)等密切相關(guān)，因此構(gòu)建自主的全球衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收服務(wù)體系對(duì)于確保國(guó)家地理信息安全至關(guān)重要，也是切實(shí)維護(hù)國(guó)家安全的重要保障。

綜上所述，為了適應(yīng)我國(guó)快速發(fā)展的遙感衛(wèi)星事業(yè)，確保發(fā)射的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)能及時(shí)得到接收和應(yīng)用；為了有效服務(wù)于“一帶一路”和“高鐵走出去”等戰(zhàn)略構(gòu)想的順利實(shí)施；為了保證我國(guó)的地理信息安全并滿足重大突發(fā)事件時(shí)，能對(duì)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行第一時(shí)間響應(yīng)與接收，建設(shè)我國(guó)自主遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球接收服務(wù)體系意義重大。因此，建議國(guó)家重視并支持，逐步建立起能夠承擔(dān)我國(guó)航天技術(shù)發(fā)展速度自主的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球接收服務(wù)體系。

三、我國(guó)已具備在國(guó)外建設(shè)衛(wèi)星地面接收站及服務(wù)體系的條件

經(jīng)過(guò)幾十年的努力，我國(guó)航天科技取得了快速發(fā)展，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)了一大批專業(yè)人才。以委遙一號(hào)衛(wèi)星為例，它是委內(nèi)瑞拉擁有的第一顆遙感衛(wèi)星，也是我國(guó)航天出口的第一顆整星，該衛(wèi)星從研制、發(fā)射、測(cè)控系統(tǒng)到地面應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)完全由我國(guó)自主完成。此外，委遙一號(hào)遙感圖像數(shù)據(jù)由委內(nèi)瑞拉境內(nèi)的地面站接收，而該接收站軟硬件設(shè)施均由我國(guó)負(fù)責(zé)建設(shè)完成。委遙一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的成功接收與應(yīng)用，證明我國(guó)具備在國(guó)外獨(dú)立建設(shè)衛(wèi)星地面接收站的能力。

1.當(dāng)前外交形勢(shì)有利于我國(guó)在境外建立衛(wèi)星地面接收站

經(jīng)過(guò)幾十年的努力，在“和平共處五項(xiàng)原則”的指導(dǎo)下，我國(guó)外交工作取得了巨大的成就。特別是“和平發(fā)展合作共贏”的新型外交理念以及“一帶一路”等重大互利共贏戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)的國(guó)際形象、國(guó)際地位、國(guó)際影響力都有很大提升，與國(guó)外合作開(kāi)展建立衛(wèi)星地面接收站的外交環(huán)境非常好。巴西、委內(nèi)瑞拉等多個(gè)國(guó)家近幾年都主動(dòng)與我國(guó)有關(guān)部門(mén)接洽，商談合作開(kāi)展衛(wèi)星地面接收站的有關(guān)事宜。

2. 當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)有利于我國(guó)建設(shè)全球化的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收體系

目前，國(guó)際經(jīng)濟(jì)全球化、區(qū)域一體化特征已經(jīng)越來(lái)越明顯，國(guó)內(nèi)產(chǎn)能過(guò)剩、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的矛盾也非常突出。建設(shè)我國(guó)自主的全球化的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收服務(wù)體系，一方面可以有效融入全球化經(jīng)濟(jì)浪潮，提升我國(guó)在全球及區(qū)域政治經(jīng)濟(jì)方面的影響力；另一方面也可以有效化解國(guó)內(nèi)有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題，促使有關(guān)企業(yè)“走出去”，推進(jìn)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。此外，國(guó)務(wù)院決定對(duì)民間資本參與投建衛(wèi)星導(dǎo)航等國(guó)家民用空間設(shè)施給予支持和引導(dǎo)后，大量的民營(yíng)資本蓄勢(shì)待發(fā)，總體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)非常有利于我國(guó)謀劃建設(shè)全球化的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收服務(wù)體系。

四、有關(guān)全球建站的建議

（1）加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，多部門(mén)協(xié)同推進(jìn)

在全球自主建立我國(guó)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收服務(wù)體系，需要國(guó)家發(fā)改委、外交部、財(cái)政部、國(guó)防科工局、測(cè)繪地理信息局等多個(gè)國(guó)家部委的協(xié)同支持，既有具體的接收站數(shù)量、選址論證與規(guī)劃，也需要有外交部與相關(guān)國(guó)家的溝通協(xié)調(diào)，還需要國(guó)家財(cái)政投入以及后續(xù)數(shù)據(jù)接收處理與應(yīng)用等問(wèn)題。因此，需要國(guó)務(wù)院指派一個(gè)部委牽頭，聯(lián)合相關(guān)部委形成聯(lián)合工作組，統(tǒng)一開(kāi)展具體的調(diào)研、論證、投資、外交談判、后續(xù)的數(shù)據(jù)接收與應(yīng)用等工作，形成對(duì)內(nèi)對(duì)外“一盤(pán)棋”，實(shí)現(xiàn)建站時(shí)間成本、外交成本的“最小化”，國(guó)家總體利益的“最大化”。

（2）加快規(guī)劃建設(shè)，多站同步運(yùn)行

目前，國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃方案實(shí)施在即，國(guó)家高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)正在進(jìn)行，數(shù)十顆近百顆以上的遙感衛(wèi)星將陸續(xù)發(fā)射，“一帶一路”重大戰(zhàn)略正在落實(shí)，海量的衛(wèi)星遙感影像快速獲取與滿足巨大應(yīng)用需求的缺口問(wèn)題即將擺在我們的面前。因此，一方面需要加快遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球接收服務(wù)體系的規(guī)劃、論證與投資建設(shè)，另一方面需要多接收站同步開(kāi)工、同步實(shí)施，要趕在衛(wèi)星全部上天急需數(shù)據(jù)下傳之前，優(yōu)先建設(shè)完成幾個(gè)重要位置的國(guó)外接收站，優(yōu)先保障我國(guó)重大國(guó)際戰(zhàn)略實(shí)施和國(guó)內(nèi)重大工程建設(shè)。建議可以選擇目前有合作意向的委內(nèi)瑞拉、巴西、澳大利亞等關(guān)系良好、易于談判合作的國(guó)家先期開(kāi)展有關(guān)建站工作。

（3）加大財(cái)政投入，多渠道籌措資金

在國(guó)外建設(shè)衛(wèi)星地面接收站及形成相應(yīng)的接收與服務(wù)能力，需要一定的基礎(chǔ)設(shè)施投入，按目前國(guó)內(nèi)建站的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)并維持一個(gè)衛(wèi)星地面接收站的正常運(yùn)行，平均每年的開(kāi)銷達(dá)數(shù)百萬(wàn)元。面對(duì)目前的國(guó)際國(guó)內(nèi)形勢(shì)以及國(guó)外有關(guān)國(guó)家對(duì)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的巨大需求，國(guó)家從政治需求層面加大財(cái)政投入，同時(shí)開(kāi)展多渠道籌措資金也是非常可行的。國(guó)務(wù)院出臺(tái)了支持民營(yíng)資本進(jìn)入商業(yè)衛(wèi)星投資運(yùn)作的相關(guān)政策，多個(gè)有實(shí)力的金融、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的大企業(yè)對(duì)于進(jìn)軍商業(yè)衛(wèi)星領(lǐng)域非常有興趣，國(guó)家應(yīng)該積極引導(dǎo)并支持其在衛(wèi)星地面接收站方面進(jìn)行資本投入。同時(shí)，考慮委內(nèi)瑞拉、巴西以及非洲等一些不發(fā)達(dá)國(guó)家因本國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)有巨大的需求，在不改變現(xiàn)有外交策略的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)相關(guān)國(guó)家以提供土地、基建等換取數(shù)據(jù)的方式實(shí)現(xiàn)合作，減少我國(guó)的直接資金投入。

（4）加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)，多途徑吸引人才

建立我國(guó)自主的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球接收服務(wù)體系，一支可靠的、專業(yè)的、能吃苦的人才隊(duì)伍非常關(guān)鍵，需要吸引并團(tuán)結(jié)一批高端科技人才、高級(jí)管理人才以及高技能的工程技術(shù)人才。要鼓勵(lì)各有關(guān)部委、大型國(guó)企從國(guó)家利益出發(fā)，選拔一批政治可靠、工作能力強(qiáng)、敢于吃苦奉獻(xiàn)的人才到海外參與地面站建設(shè)和維護(hù)工作，要支持高等院校培養(yǎng)一批對(duì)口的高素質(zhì)科研和技術(shù)骨干，讓分布于全球的我國(guó)衛(wèi)星地面接收站成為一面面的旗幟，將中國(guó)形象、中國(guó)軟實(shí)力帶到世界各地。