文/胡娟 許兆軍
遙感技術(shù)是上世紀(jì)60年代在航空攝影的基礎(chǔ)上隨著航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸形成的綜合性感測(cè)技術(shù),是當(dāng)代高新技術(shù)的重要組成部分和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。湖南正處在全面建設(shè)“四化兩型”社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)期,必須按照科學(xué)發(fā)展觀的要求,加快培育和發(fā)展遙感技術(shù)這一高新技術(shù)。遙感技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)環(huán)境、需求環(huán)境和政策環(huán)境發(fā)生著深刻的變化,面對(duì)新機(jī)遇、新挑戰(zhàn),全省遙感技術(shù)發(fā)展應(yīng)致力于充分挖掘遙感技術(shù)應(yīng)用潛力,全面提升遙感技術(shù)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)的保障能力,解決全面提高遙感技術(shù)的應(yīng)用廣度和深度中存在的問題,大力促進(jìn)遙感新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
國際上遙感衛(wèi)星發(fā)展迅猛,除了美國、俄羅斯、法國等國家之外,日本、印度、以色列,甚至韓國、泰國等國家都先后發(fā)射了不同種類的遙感衛(wèi)星。中國是世界上具有較強(qiáng)航天能力的國家,航天遙感事業(yè)經(jīng)過30多年的發(fā)展已初具規(guī)模。截至2014 年,在軌穩(wěn)定運(yùn)行的衛(wèi)星達(dá)70 余顆,包括遙感衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、空間探測(cè)衛(wèi)星和技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星等多種類型。
黨的十九大報(bào)告提出“構(gòu)建國土空間開發(fā)保護(hù)制度”“統(tǒng)一行使所有國土空間用途管制和生態(tài)保護(hù)修復(fù)職責(zé)”“嚴(yán)格保護(hù)耕地”“提升防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力”“深化農(nóng)村土地制度改革”等要求,這些改革措施的實(shí)施,無論是農(nóng)村集體土地的確權(quán),還是自然資源產(chǎn)權(quán)管制,或者是地質(zhì)災(zāi)害防治,都需要通過遙感技術(shù)來獲取準(zhǔn)確的空間信息和高精度的空間基準(zhǔn)。這為遙感產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的發(fā)展前景,也賦予了我們?cè)谛碌臍v史時(shí)期所承擔(dān)的重大責(zé)任和歷史使命。
2000年以來,基于土地資源管理對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需求,國土資源部門每年基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)開展土地利用變化遙感監(jiān)測(cè),并以遙感監(jiān)測(cè)成果為基礎(chǔ),進(jìn)行一年一度的土地年度變更調(diào)查和土地衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)督檢查,實(shí)現(xiàn)了全省土地監(jiān)測(cè)“一張圖”的全覆蓋。其后,國土資源部門開展了一系列的基于遙感技術(shù)的土地資源專項(xiàng)調(diào)查工程,包括第二次土地調(diào)查、耕地后備資源調(diào)查、永久基本農(nóng)田劃定、農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證等。
針對(duì)湖南嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,2004年以來,我省基于氣象衛(wèi)星信息和多普勒雷達(dá)信息,在汛期開展地質(zhì)災(zāi)害衛(wèi)星遙感預(yù)警預(yù)報(bào)工作,向相關(guān)部門和公眾實(shí)時(shí)發(fā)布預(yù)警預(yù)報(bào)信息,最大限度地減小了因地質(zhì)災(zāi)害所造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益;為加強(qiáng)礦業(yè)管理,從2006年開始,我省啟動(dòng)一年一度的礦產(chǎn)資源開發(fā)狀況遙感監(jiān)測(cè),為礦政管理部門制定礦產(chǎn)資源規(guī)劃、整頓礦產(chǎn)資源開發(fā)秩序、治理礦山地質(zhì)環(huán)境等提供技術(shù)支持和決策依據(jù)。另外,2008年基于多源對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星信息,我省遙感單位負(fù)責(zé)國土資源部組織實(shí)施的汶川地震次生地質(zhì)災(zāi)害遙感應(yīng)急調(diào)查,為國務(wù)院部署搶災(zāi)救災(zāi)提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);2010年基于衛(wèi)星遙感開展全省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)估也取得了豐富成果,在指導(dǎo)、部署礦產(chǎn)資源勘查中發(fā)揮了重要作用。
2005年,開展基于高分衛(wèi)星(IKONOS)更新1:1萬地形圖地理要素的研究,并在衡陽地區(qū)進(jìn)行示范,取得了良好的應(yīng)用效果,開拓了我省衛(wèi)星遙感技術(shù)成功應(yīng)用于地形圖更新的先河。2013年以來,基于高分航天航空遙感影像開展第一次地理國情普查,全面查明了我省自然和人文地理要素的現(xiàn)狀和空間分布情況,對(duì)制定和實(shí)施我省發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、優(yōu)化國土空間開發(fā)格局和各類資源配置提供了重要依據(jù)。與此同時(shí),實(shí)施洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)與湘江流域重金屬污染地理國情監(jiān)測(cè),基本查明了洞庭湖區(qū)的湖泊萎縮、洲灘擴(kuò)張、釘螺孳生環(huán)境、潛在污染源、湖面與湖容變化以及湘江流域土壤中以鎘為主的重金屬污染變化等情況,其成果被國土、水利、林業(yè)、環(huán)保、血防等部門充分應(yīng)用,取得了良好社會(huì)效果。
水利部門于1996年率先開展洞庭湖區(qū)洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè),在其后的1998年、1999年及2002年等年份的洪澇災(zāi)害防治中多次使用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)災(zāi)情,為防汛指揮調(diào)度提供了重要的實(shí)時(shí)災(zāi)情資料。2010年,水利部門又基于遙感技術(shù)開展我省第一次水利普查,全面查明了我省江河湖泊、水利工程、河湖開發(fā)治理保護(hù)、水土保持、水利機(jī)構(gòu)等情況。
林業(yè)部門開展的遙感技術(shù)應(yīng)用工作相對(duì)較多。自2007年開展森林資源清查第一次遙感復(fù)查以來,以后每年一次;1995年-2003年和2008年-2013年,利用遙感技術(shù)先后開展了兩次濕地資源調(diào)查,第二次調(diào)查成果已于2015年初發(fā)布;2008年啟動(dòng)的以遙感影像為底圖的集體林權(quán)勘界,于2011年完成,基本完成了我省產(chǎn)權(quán)明晰、承包到戶的集體林地確權(quán)勘界和發(fā)證工作。另外,林業(yè)部門組織開展的生態(tài)保護(hù)區(qū)調(diào)查、石漠化調(diào)查等都是利用衛(wèi)星遙感影像作為調(diào)查底圖而進(jìn)行的。
環(huán)保部門的遙感技術(shù)應(yīng)用起步于2006年我省與意大利國土環(huán)保部合作的湘江流域油溢品遙感監(jiān)測(cè)預(yù)警項(xiàng)目,2010年實(shí)施了“湖南省生態(tài)環(huán)境十年(2000-2010)變化地表覆蓋評(píng)估”,目前正在開展水環(huán)境監(jiān)測(cè)、霧霾監(jiān)測(cè)以及湘江長株潭段的排污口監(jiān)測(cè)等技術(shù)方法研究。
遙感技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)部門的工作主要是水稻種植狀況遙感監(jiān)測(cè)。另外,結(jié)合我省特點(diǎn),正在開展油茶種植監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)、油菜遙感估產(chǎn)等研究。
除上述資源環(huán)境管理部門外,交通部門利用遙感技術(shù)進(jìn)行高速公路與高鐵重大工程選線;城建部門將城市綠化狀況遙感調(diào)查成果作為申報(bào)園林城市的必備依據(jù);規(guī)劃部門在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)及其實(shí)施情況中也逐漸的引入了遙感技術(shù)手段……如此種種,極大地拓展了遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
在地政管理方面,連續(xù)開展了19年的土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)與土地年度變更調(diào)查、2004年啟動(dòng)的基于氣象衛(wèi)星的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)、2006年開始啟動(dòng)的礦山開發(fā)狀況遙感監(jiān)測(cè)、2010年開始的土地礦產(chǎn)衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)督檢查等仍將一如既往地進(jìn)行;根據(jù)國務(wù)院頒布的《土地調(diào)查條例》,我國每10年進(jìn)行一次全國土地調(diào)查,“十三五”期間即將開展的第三次土地調(diào)查將沿襲二次調(diào)查時(shí)以遙感影像為調(diào)查底圖的方法,要求的空間分辨率在1m以上;土地利用總體規(guī)劃與礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃等國土規(guī)劃執(zhí)行情況、建設(shè)用地閑置狀況、新增耕地的耕作狀況等遙感監(jiān)測(cè),將是提高國土資源管理水平的有效手段;地質(zhì)災(zāi)害遙感應(yīng)急反應(yīng)體系建設(shè)與基于InSAR技術(shù)的地表形變監(jiān)測(cè),將逐步成為地質(zhì)災(zāi)害防治的常態(tài)化技術(shù);特別是,在湖南省第一次地理國情普查結(jié)束之后,基于遙感技術(shù)全面開展地理國情監(jiān)測(cè)、地形圖的地理要素更新、“數(shù)字湖南”與“智慧城市”建設(shè),將成為測(cè)繪地理信息工作的主要任務(wù)。
在環(huán)保領(lǐng)域,基于遙感技術(shù)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)、固體廢棄物監(jiān)測(cè)、自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、重大開發(fā)項(xiàng)目和重大工程監(jiān)測(cè)、重大環(huán)境災(zāi)害事件應(yīng)急等均是方興未艾的工作;遙感技術(shù)獲取的可見光、紅外及微波信息,可對(duì)化工企業(yè)及排放重金屬的冶金企業(yè)環(huán)境污染(水、粉塵、大氣廢渣污染)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);機(jī)動(dòng)車尾氣排放遙感檢測(cè)是近年來新興的地面遙感產(chǎn)業(yè),在檢測(cè)中無須攔擋車輛,可基于遙感原理在1秒鐘內(nèi)檢測(cè)出汽車尾氣中一氧化氮、二氧化氮、碳?xì)浠衔?、氮氧化物以及煙度等污染指?biāo),將在“十三五”期間得到廣泛應(yīng)用。
遙感技術(shù)應(yīng)用于城市規(guī)劃方面,主要是查明城市空間布局信息、建成區(qū)范圍、城市內(nèi)部用地結(jié)構(gòu)、城市建筑密度與建筑容積率等情況,并對(duì)城市擴(kuò)張情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)城鄉(xiāng)規(guī)劃實(shí)施情況進(jìn)行檢查。2014年2月,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部利用遙感監(jiān)測(cè)輔助城鄉(xiāng)規(guī)劃督察工作管理辦法(試行)》,標(biāo)志著城鄉(xiāng)規(guī)劃遙感督察工作進(jìn)入新的階段。目前我省這項(xiàng)工作剛剛起步,但應(yīng)用前景極其廣泛。
遙感技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確地收集農(nóng)業(yè)資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息,實(shí)現(xiàn)信息的定時(shí)、定量、定位,客觀性強(qiáng)。因此,在農(nóng)業(yè)發(fā)展的新常態(tài)下,運(yùn)用遙感技術(shù)開展農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、災(zāi)情監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)以及農(nóng)作物估產(chǎn)等方面的應(yīng)用將促使農(nóng)業(yè)決策科學(xué)化提高到一個(gè)新的水平,同時(shí)也將為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供高質(zhì)量的服務(wù)。我省是一個(gè)農(nóng)業(yè)大省,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)省是省委省政府的既定決策,將遙感技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)資源調(diào)查監(jiān)測(cè),必將促進(jìn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)省湖南夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)。
林業(yè)部門一年一度開展的森林資源連續(xù)清查,為遙感技術(shù)應(yīng)用提供了穩(wěn)定的市場(chǎng)。隨著航天遙感分辨率的不斷提高,其應(yīng)用范圍已不再局限于森林資源調(diào)查,它還廣泛地應(yīng)用到森林經(jīng)營管理,如森林蟲害和病害調(diào)查、森林采伐監(jiān)測(cè)與執(zhí)法檢查、森林火災(zāi)調(diào)查與評(píng)估、野生動(dòng)物棲息環(huán)境調(diào)查等等。
遙感技術(shù)在水資源管理具有廣闊的用途。通過遙感手段,可快速獲得河流、水庫、湖泊等地表水信息和水體中泥沙、有機(jī)質(zhì)、化學(xué)污染等水環(huán)境信息,以及氮、磷等植物營養(yǎng)含量的水體富營養(yǎng)化情況,并對(duì)水面懸浮固體、油溢物進(jìn)行調(diào)查,監(jiān)測(cè)水利工程實(shí)施情況和水工設(shè)施分布情況。特別是,在洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)、旱情監(jiān)測(cè)及其災(zāi)后評(píng)估中具有常規(guī)手段不可迭代的作用。
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快,違法用地、違法采礦、違法砍伐森林、違法建筑以及違法排泄污染物等行為時(shí)有出現(xiàn),高分歷史遙感影像為法庭對(duì)違法時(shí)間、違法規(guī)模與違法程度的取證提供了重要的證據(jù)。歷史遙感影像在司法取證的應(yīng)用前景將被充分挖掘。
遙感技術(shù)的應(yīng)用前景寬闊,但要適應(yīng)這種需求仍存在不少差距。一是遙感數(shù)據(jù)獲取能力難以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,還不具備多平臺(tái)、多時(shí)相、多傳感器、高分辨率、高光譜和快速機(jī)動(dòng)的數(shù)據(jù)獲取能力,高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)依賴進(jìn)口。二是數(shù)據(jù)處理自主軟件產(chǎn)業(yè)化程度不高,生產(chǎn)效率低、成本高,造成遙感信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)與更新相對(duì)滯后。三是核心管理軟件和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件依賴國外產(chǎn)品,缺乏網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對(duì)三維、多時(shí)態(tài)、海量遙感數(shù)據(jù)的分布式管理能力,遙感信息保障服務(wù)能力有待進(jìn)一步提高。四是遙感技術(shù)向水利、林業(yè)、環(huán)保等其他專業(yè)領(lǐng)域的滲透不夠,制約了遙感技術(shù)保障服務(wù)領(lǐng)域的拓展。五是科技人才建設(shè)需進(jìn)一步加強(qiáng),特別是要加快遙感技術(shù)領(lǐng)軍人才培養(yǎng)和創(chuàng)新型團(tuán)隊(duì)建設(shè)。
政府既是遙感應(yīng)用市場(chǎng)的監(jiān)管者,也是遙感技術(shù)的最大需求者。堅(jiān)持總體規(guī)劃、分步實(shí)施,強(qiáng)化應(yīng)用、效用優(yōu)先的原則。政府部門主動(dòng)引導(dǎo)遙感技術(shù)在科學(xué)管理和科學(xué)決策上的發(fā)展方向,謀劃應(yīng)用需求。
按資源集約型和環(huán)境友好型的要求,各行業(yè)管理部門堅(jiān)持點(diǎn)面結(jié)合、廣泛應(yīng)用,挖掘潛力、革新思路的原則。繼續(xù)保持遙感技術(shù)應(yīng)用程度較高、技術(shù)力量較強(qiáng)的行業(yè)優(yōu)勢(shì),扶持已開展一定程度遙感應(yīng)用的行業(yè)邁上新的臺(tái)階,挖掘具有較好的應(yīng)用前景但尚未利用遙感技術(shù)的行業(yè)的應(yīng)用潛力,有序拓展我省遙感技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度。
走產(chǎn)學(xué)研發(fā)展道路,結(jié)合湖南多云霧天氣特點(diǎn)而導(dǎo)致的難以保障遙感信息源等技術(shù)瓶頸,加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研究,加快技術(shù)創(chuàng)新步伐和成果轉(zhuǎn)化。彰顯大專院校和科研機(jī)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),發(fā)揮老牌遙感隊(duì)伍的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和豐富的存檔數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)技術(shù)共享、設(shè)備共享和資料共享。
從遙感技術(shù)事業(yè)發(fā)展的全局著眼,強(qiáng)化測(cè)繪地理信息各研究專題的銜接,合理整合遙感技術(shù)隊(duì)伍與資源配置,注重形成合力,推進(jìn)各部門同步融合發(fā)展。以提高遙感技術(shù)與應(yīng)用服務(wù)水平為重點(diǎn),通過政策扶持,大力培育遙感新生力量,壯大我省遙感企業(yè)規(guī)模和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
瞄準(zhǔn)我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中對(duì)遙感技術(shù)的應(yīng)用需求和國家重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域,結(jié)合長株潭城市群國家“兩型”社會(huì)建設(shè)綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)和國家自主創(chuàng)新示范區(qū)、洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)等我省重點(diǎn)區(qū)域,大力發(fā)展國產(chǎn)高分衛(wèi)星服務(wù)和北斗導(dǎo)航定位服務(wù),推進(jìn)重大工程實(shí)施,體現(xiàn)湖南特色。
(1)遙感技術(shù)成為測(cè)繪地理信息領(lǐng)域的最主要手段之一,在地形圖修測(cè)更新、地理國情監(jiān)測(cè)、應(yīng)急測(cè)繪、智慧城市建設(shè)等方面得到全面應(yīng)用,衛(wèi)星測(cè)繪應(yīng)用體系基本形成。
(2)衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)與處理能力得到明顯加強(qiáng),航天、航空、低空、地面遙感系統(tǒng)得到有效發(fā)展,初步形成全天候、全天時(shí)、全省域數(shù)據(jù)獲取能力。
(3)遙感應(yīng)用領(lǐng)域全面拓展,資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)建設(shè)、災(zāi)害防治、公共服務(wù)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用遙感技術(shù)手段。
(4)困擾我省遙感發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸得到初步解決,面向多領(lǐng)域應(yīng)用的業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)和遙感信息服務(wù)平臺(tái)基本搭建,湖南遙感應(yīng)用水平進(jìn)入全國前列。
(5)遙感隊(duì)伍得到大規(guī)模壯大,專業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍人才迅速增加,培育在全國有較大影響的遙感應(yīng)用服務(wù)企業(yè),具備為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供多層次、全方位的遙感服務(wù)能力。
(6)遙感標(biāo)準(zhǔn)化體系基本完善,人才、設(shè)備、資料等資源共享體制初步構(gòu)建,遙感行業(yè)協(xié)會(huì)(學(xué)會(huì))正常運(yùn)轉(zhuǎn),遙感市場(chǎng)準(zhǔn)入制度步入正軌,遙感產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。
根據(jù)我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)和遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要,設(shè)立一批重大遙感技術(shù)應(yīng)用科技任務(wù),著力解決技術(shù)瓶頸,為正在和將要實(shí)施的重大遙感工程提供技術(shù)支撐和技術(shù)儲(chǔ)備,帶動(dòng)遙感技術(shù)整體發(fā)展。
(1)遙感數(shù)據(jù)資料統(tǒng)籌、管理、分發(fā)與共享機(jī)制研究;
(2)遙感數(shù)據(jù)智能化處理方法與遙感影像數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案研究;
(3)基于遙感影像的基礎(chǔ)地理信息快速更新關(guān)鍵技術(shù)研究;
(4)地理國情監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范;
(5)突發(fā)災(zāi)害與突發(fā)事件應(yīng)急測(cè)繪遙感反映體系研究;
(6)遙感信息司法取證響應(yīng)技術(shù)研究與示范;
(7)干涉雷達(dá)與合成孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)的影像處理技術(shù)研究;
(8)中低空遙感國土資源管理應(yīng)用研究。
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