文 | 王鴻燕 唐新明 葉芳宏 呂姍姍 郭曉敏 自然資源部國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心

一、前言

2015年底，資源三號衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)正式通過了工程竣工驗(yàn)收，標(biāo)志著我國首顆高分辨率民用立體測圖衛(wèi)星運(yùn)控管理、在軌檢校、產(chǎn)品生產(chǎn)和應(yīng)用服務(wù)等體系業(yè)務(wù)化運(yùn)行設(shè)計目標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn)，也標(biāo)志著我國已成為世界上少數(shù)幾個掌握高精度衛(wèi)星立體測繪成套技術(shù)的國家之一，改寫了高分辨率衛(wèi)星遙感測繪領(lǐng)域長期嚴(yán)重依賴國外的歷史。經(jīng)過8年的技術(shù)攻關(guān)，資源三號工程全面突破了國產(chǎn)衛(wèi)星1:5萬立體測圖技術(shù)，建立了自主衛(wèi)星的1:5萬立體測圖技術(shù)體系。在軌測試表明，資源三號衛(wèi)星影像的總體精度指標(biāo)優(yōu)于法國SPOT-5、日本ALOS等國外同類產(chǎn)品，總體影像質(zhì)量優(yōu)于國外同類衛(wèi)星，而應(yīng)用服務(wù)能力具有明顯優(yōu)勢，在國內(nèi)和國際市場上具有較強(qiáng)的綜合競爭力，在滿足國內(nèi)各領(lǐng)域需求的同時，開拓國際市場，服務(wù)全球，逐步打造成為具有高精度、高質(zhì)量、服務(wù)一流的遙感應(yīng)用民族品牌，形成“中國智造”的精品工程，為“一帶一路”倡議、“走出去”戰(zhàn)略提供有力支撐。

二、國際合作與應(yīng)用推廣

資源三號衛(wèi)星充分發(fā)揮其全球?qū)Φ赜^測數(shù)據(jù)持續(xù)獲取的能力，推進(jìn)與境外政府部門、科研院所、應(yīng)用機(jī)構(gòu)之間多層次的合作共享。全球60多個國家和地區(qū)利用資源三號衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)和服務(wù)開展了政府公益事業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、土地資源監(jiān)測、海洋資源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、重大自然災(zāi)害監(jiān)測等諸多地球系統(tǒng)監(jiān)測和科學(xué)規(guī)律認(rèn)知研究等方面的工作。

1.推進(jìn)政府間合作

利用資源三號衛(wèi)星的全球獲取能力，促進(jìn)了一系列雙邊及多邊國際合作的開展和項(xiàng)目落地。以衛(wèi)星遙感視角貢獻(xiàn)了中國智慧與中國方案，履行了我國作為聯(lián)合國成員國的責(zé)任與義務(wù)，彰顯了我國作為負(fù)責(zé)任大國的形象使命擔(dān)當(dāng)。

（1）“走出去”

根據(jù)“走出去”戰(zhàn)略部署，先后向以色列、埃及、肯尼亞、尼泊爾、斯里蘭卡、墨西哥、秘魯、挪威、津巴布韋、納米比亞、博茨瓦納等國的測繪地理信息部門提供資源三號衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)用于應(yīng)急減災(zāi)和智慧城市建設(shè)等領(lǐng)域，并與多個國家建立了進(jìn)一步的合作共享關(guān)系，提升我國在全球?qū)Φ赜^測系統(tǒng)中的話語權(quán)。

（2）開展政府間雙邊和多邊合作

圍繞國家“一帶一路”等倡議、政府間科技國際合作舉措，開展一系列雙邊及多邊國際合作。目前已與澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織及昆士蘭州政府、奧地利維也納大學(xué)、德國航空航天中心、英國諾丁漢大學(xué)、美國地質(zhì)調(diào)查局地球資源監(jiān)測科學(xué)中心、斯里蘭卡國家測繪局、老撾內(nèi)政部國家測繪局、烏干達(dá)國家公路局和加納蘇尼亞尼自然資源與能源大學(xué)等近十個國家的政府或科研機(jī)構(gòu)簽署合作諒解備忘錄，為雙邊構(gòu)建互利共贏、長期穩(wěn)定的合作關(guān)系搭建了框架平臺，并在其框架下開展了一系列科研、業(yè)務(wù)及項(xiàng)目人才交流，在空間技術(shù)、衛(wèi)星檢校、航空航天攝影測量、地球觀測、數(shù)據(jù)共享及推廣、數(shù)據(jù)處理、多尺度多時相遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用開發(fā)、綜合應(yīng)急管理及環(huán)境監(jiān)測等方面進(jìn)行合作。

（3）創(chuàng)新合作模式

為進(jìn)一步深入貫徹“一帶一路”倡議和“走出去”戰(zhàn)略，積極推進(jìn)利用自然資源衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺國際化節(jié)點(diǎn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)作為渠道，深化資源三號等國產(chǎn)衛(wèi)星在境外的應(yīng)用和國際合作，已通過深化落實(shí)合作諒解備忘錄及有關(guān)數(shù)據(jù)協(xié)議，在英國、奧地利、挪威、泰國、老撾、蒙古、斯里蘭卡、孟加拉、肯尼亞、加納、烏干達(dá)、尼泊爾、柬埔寨、委內(nèi)瑞拉、約旦、贊比亞、印度尼西亞等17個國家開通了云服務(wù)平臺國際節(jié)點(diǎn)，并持續(xù)推送本國數(shù)據(jù)，支撐當(dāng)?shù)卣头菭I利性組織對于高分辨率衛(wèi)星影像的應(yīng)用需求。截至2020年3月31日，云平臺境外節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)推送總量達(dá)33094景、23833GB。2020年首季度數(shù)據(jù)推送量達(dá)6480景、11687GB。已實(shí)現(xiàn)10個節(jié)點(diǎn)國家國土范圍的90%以上覆蓋，其中尼泊爾和奧地利已實(shí)現(xiàn)有效數(shù)據(jù)100%覆蓋。資源三號衛(wèi)星影像以點(diǎn)帶面、多點(diǎn)開花、持續(xù)輻射的國際合作應(yīng)用服務(wù)穩(wěn)步推進(jìn)，取得了突破性進(jìn)展。

2.加強(qiáng)科學(xué)交流

組織技術(shù)專家在金磚國家地理空間技術(shù)工作組專家組、地球觀測組織、聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展司、國際攝影測量和遙感學(xué)會擔(dān)任國際職務(wù)，開展與歐洲航天局等空間技術(shù)機(jī)構(gòu)的廣泛合作，參與組建了地球觀測組織中國秘書處，共同建設(shè)全球、亞洲大洋洲區(qū)及我國綜合地球觀測系統(tǒng)，代表我國參加地球觀測服務(wù)于可持續(xù)發(fā)展等多個區(qū)域及全球性項(xiàng)目。

（1）打造國際聯(lián)合研究中心

以打造一流國際合作基地和平臺為核心競爭力，不斷提升國際合作的質(zhì)量和水平，發(fā)展“項(xiàng)目-人才-基地”相結(jié)合的國際科技合作模式，建立了“衛(wèi)星測繪技術(shù)與應(yīng)用國際聯(lián)合研究中心”。

該研究中心是衛(wèi)星測繪技術(shù)“請進(jìn)來、走出去”的重要基地，也是我國衛(wèi)星測繪技術(shù)實(shí)施“一帶一路”全球發(fā)展的平臺。該研究中心主要開展衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)聯(lián)合研究、國際合作項(xiàng)目申請、基地平臺建設(shè)、人才交流與培養(yǎng)和國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用推廣服務(wù)等多種形式的國際交流與合作，不斷提高我國衛(wèi)星測繪技術(shù)的創(chuàng)新能力。在初步形成的中-澳衛(wèi)星檢校、中-美濕地遙感、中-德遙感快速處理、中-英雷達(dá)遙感等多個國際合作創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)上，構(gòu)建開放、合作、流動的聯(lián)合科學(xué)研究平臺，發(fā)揮國產(chǎn)衛(wèi)星遙感技術(shù)對外信息服務(wù)和合作交流的窗口作用，進(jìn)一步推動國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收海外建站與國際綜合應(yīng)用服務(wù)。

（2）積極參與國際事務(wù)

積極參與地球觀測組織（GEO）、國際制圖協(xié)會（ICA）、國際大地測量協(xié)會（IAG）等國際學(xué)術(shù)組織活動，提高國產(chǎn)衛(wèi)星遙感技術(shù)的國際競爭力。

2012-2019年期間，根據(jù)GEO中國秘書處的工作安排，面向40多個國家和地區(qū)提供了資源三號衛(wèi)星試驗(yàn)性數(shù)據(jù)。持續(xù)加大對GEO的貢獻(xiàn)力度，提升了我國在GEO中的影響力和話語權(quán)；參與制定《中國面向全球的綜合地球觀測系統(tǒng)十年執(zhí)行計劃（2016-2025年）》，為世界各國在社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展搭建合作平臺；參與組織GEO部際協(xié)調(diào)小組成員單位參加GEO工作,積極推進(jìn)在GEO多邊合作框架下的我國地球觀測成果共享服務(wù)及多邊合作，推動我國衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)及產(chǎn)品走出去，并共同建設(shè)國家、區(qū)域及全球的綜合地球觀測系統(tǒng)（GEOSS），尤其是我國牽頭的亞大區(qū)綜合地球觀測系統(tǒng)（AOGEOSS）；積極參加GEO框架下GEO服務(wù)于可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目（GEO4SDG）及GEO的計劃管理委員會加強(qiáng)不同GEOSS間聯(lián)系工作組（Reach out of GEOSS）等工作。特別是2019年，面向南太平洋22個國家/地區(qū)及屬地國進(jìn)行了全面的在軌衛(wèi)星計劃拍攝，生產(chǎn)了17個國家352景數(shù)字正射影像，部分精選影像在GEO全會上進(jìn)行了展示，與巴布亞新幾內(nèi)亞、斐濟(jì)、湯加等國家建立了聯(lián)系，創(chuàng)新了合作模式，正式啟動國土衛(wèi)星中心的衛(wèi)星影像區(qū)域共享工作，為我國在GEO框架下開展南太平洋島國外交和幫助小島國可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

積極參與聯(lián)合國地理信息專家委員會（UNGGIM）工作。先后向聯(lián)合國全球地理信息管理專家委員會提供了日本、韓國、蒙古等20余個國家，以及加勒比地區(qū)12個國家的資源三號衛(wèi)星影像，并向地球觀測組織數(shù)據(jù)共享平臺提供了用于全球共享的資源三號衛(wèi)星國內(nèi)外影像產(chǎn)品數(shù)據(jù)集。

（3）持續(xù)推進(jìn)國際合作項(xiàng)目落地實(shí)施

通過國際合作項(xiàng)目實(shí)施帶動全面應(yīng)用的輻射效應(yīng)，引進(jìn)能夠解決瓶頸問題的境外軟件和技術(shù)，支持全球地理信息資源建設(shè)和全球測圖的任務(wù)執(zhí)行，幫助發(fā)展中國家能力建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目參與國家的共贏。催生了數(shù)十篇有國際影響力的學(xué)術(shù)論文、數(shù)十項(xiàng)國際國內(nèi)專利及軟件著作權(quán)，持續(xù)提升自主可控的技術(shù)能力。

亞洲合作專項(xiàng)資金項(xiàng)目“數(shù)字湄公河地理空間框架建設(shè)示范”項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)資源三號衛(wèi)星數(shù)據(jù)對大湄公河次區(qū)域的全境覆蓋和測圖，幫助項(xiàng)目合作單位——老撾內(nèi)政部國家測繪局建立了地理空間信息公眾服務(wù)平臺（“天地圖·老撾”服務(wù)平臺）和遙感影像數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行了國產(chǎn)影像境外1:5萬立體測圖實(shí)驗(yàn)，這是我國測繪地理信息成熟技術(shù)與衛(wèi)星測繪數(shù)據(jù)在國外的成功推廣應(yīng)用，有力推進(jìn)了大湄公河次區(qū)域的數(shù)字化進(jìn)程。項(xiàng)目在測繪地理信息領(lǐng)域創(chuàng)造了依托邊境省份與邊境口岸城市，深化我國與大湄公河區(qū)域國家合作交流的國際合作機(jī)制，為我國測繪“走出去”提供了成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

“內(nèi)陸濕地動態(tài)監(jiān)測與綜合評價技術(shù)合作研究”科技部國家國際合作專項(xiàng)，通過引進(jìn)美方濕地動態(tài)監(jiān)測與綜合評價的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)方法，結(jié)合同時期的資源三號衛(wèi)星和其他高分辨率衛(wèi)星影像對漂浮植物提取結(jié)果的空間分布，對研究區(qū)漂浮植物多年6月和9月的生物量進(jìn)行反演。以北京市門城湖濕地公園為研究區(qū)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開展了基于高光譜信息的蘆葦和香蒲地上干生物量反演方法研究，以及不同水氮梯度下典型挺水植物葉綠素?zé)晒獾捻憫?yīng)特性研究。通過開展華北平原內(nèi)陸濕地動態(tài)變化監(jiān)測，制成華北平原內(nèi)陸濕地動態(tài)監(jiān)測圖冊，統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)華北平原濕地面積整體呈現(xiàn)下降趨勢。以近30年來白洋淀濕地、華北地區(qū)植被覆蓋度時空變化特征的動態(tài)監(jiān)測為例，開展?jié)竦鼐坝^變化特征、植被覆蓋度時空變化特征驅(qū)動力分析，發(fā)現(xiàn)引起白洋淀濕地面積變化的主導(dǎo)驅(qū)動因子是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)發(fā)展和降水量，并分析其中社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展是最主要的因素。該項(xiàng)目是利用中美合作框架下衛(wèi)星影像資源開展自然資源監(jiān)測分析的典型示范。

3.探索市場推廣

國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心與泰國地理信息和空間技術(shù)發(fā)展局（GISTDA）、巴西IMAGEM和伊朗PAHBAD公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議書，探索衛(wèi)星數(shù)據(jù)商業(yè)合作新模式，以資源三號測繪衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)加工服務(wù)能力為支撐，以發(fā)展中國家商業(yè)機(jī)構(gòu)的成果轉(zhuǎn)化推廣與生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用能力為基礎(chǔ)，圍繞衛(wèi)星數(shù)據(jù)加工、數(shù)字圖像處理軟件與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用等方面聯(lián)合開展技術(shù)與商務(wù)合作，優(yōu)化資源共享，共同構(gòu)建測繪衛(wèi)星地理信息資源服務(wù)于發(fā)展中國家國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展應(yīng)用的新格局，大幅提升了我國衛(wèi)星測繪和遙感應(yīng)用特色品牌的國際影響力。

三、取得的成效

資源三號衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)日益獲得合作國家政府認(rèn)可。老撾、尼泊爾、蒙古、泰國、斯里蘭卡等國家級測繪地理信息專業(yè)部門目前已將資源三號衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)應(yīng)用在其國家級工程和項(xiàng)目。老撾內(nèi)政部國家測繪局對資源三號衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量高度認(rèn)可?；谠破脚_服務(wù)，中老雙方聯(lián)合開展“基于國產(chǎn)航空航天遙感影像的高精度復(fù)合測繪技術(shù)及應(yīng)用示范”項(xiàng)目，利用資源三號三線陣立體影像，生成了2012-2015年及2015-2018年老撾全境數(shù)字正射影像，并將總量約6.18T的數(shù)據(jù)成果贈送老撾國家測繪局。向老撾理工學(xué)院提供了老撾萬象城區(qū)資源三號2012-2018年變化監(jiān)測成果，以進(jìn)一步開展試驗(yàn)驗(yàn)證。尼泊爾土地管理、合作及減貧部國家測繪局已成功將資源三號衛(wèi)星影像應(yīng)用于尼泊爾1：2.5萬基本地形圖更新（已完成208幅）和163個地方政府的土地利用制圖，同時向尼泊爾高校及科研院所分發(fā)了資源三號衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，用于開展非營利性教育及研究工作。尼泊爾測繪局實(shí)施了相關(guān)外業(yè)工作，已完成更新250幅全國范圍底圖的年度計劃。

資源三號衛(wèi)星品牌逐漸形成。奧地利等國的科研機(jī)構(gòu)基于云平臺開展科研合作，并協(xié)助推廣資源三號衛(wèi)星在本國的技術(shù)應(yīng)用。奧地利維也納大學(xué)已啟動資源三號衛(wèi)星影像獲取的動態(tài)可視化研究，同時在歐洲舉辦中國自然資源衛(wèi)星應(yīng)用研討會，助力中國自然資源衛(wèi)星品牌打造，促進(jìn)了中國衛(wèi)星數(shù)據(jù)在歐洲地區(qū)的推廣。目前，奧方積極推進(jìn)試驗(yàn)區(qū)資源三號影像快視圖在超地球儀的可視化動態(tài)展示，取得了階段成果。

資源三號衛(wèi)星影像區(qū)域數(shù)據(jù)服務(wù)在國際上的需求和吸引力不斷提升。在應(yīng)對全球化帶來的國際社會公共問題方面，國際組織和多邊區(qū)域活動的作用日益凸顯。根據(jù)合作諒解備忘錄，由我國向位于肯尼亞的非洲資源測繪區(qū)域發(fā)展中心提供20個成員國的資源三號等衛(wèi)星影像。

四、結(jié)語

隨著我國各類衛(wèi)星的發(fā)射和工程系統(tǒng)和建設(shè)的飛速發(fā)展，越來越多多載荷、多尺度、長序列、高質(zhì)量的國產(chǎn)衛(wèi)星影像資源和數(shù)據(jù)產(chǎn)品進(jìn)入國際舞臺，將極大地推動全球衛(wèi)星遙感應(yīng)用和共享，提升我國航天大國形象。

資源三號衛(wèi)星獲取的影像數(shù)據(jù)是支持地球系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展和地球資源、能源、環(huán)境和災(zāi)害研究的重要信息源，可支持開展全球地表覆蓋、資源保護(hù)和利用開發(fā)、生態(tài)環(huán)境修復(fù)等地球系統(tǒng)要素與變化規(guī)律的監(jiān)測和研究，為人類社會與地球環(huán)境和諧發(fā)展提供基礎(chǔ)信息支撐。資源三號衛(wèi)星將與其他國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星一起，共同促進(jìn)人類對地球的認(rèn)識及人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展，為全球地球觀測計劃和地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)，為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體貢獻(xiàn)力量！