“中国需要更加可靠稳定的对地观测”

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《望东方周刊》：请简要介绍一下,到底什么是遥感,以及遥感对地观测的情况.

童庆禧：遥感所利用的主要是电磁波资源.人眼能感受到或看到的光线,只是电磁波中非常有限的一部分,叫可见光.实际上有大量比可见光短或长的电磁波,人眼根本感受不到,它们的波长可以有几公里、数十公里、数百公里,甚至数千公里.遥感利用各种物理光学和微波仪器,从空天来观测地球上的这些电磁波.

自从 1957年苏联发射第一颗人造地球卫星以来,人类进入了空间时代；而自从1960年美国发射了第一颗气象卫星以来,特别是1972年美国发射了第一颗地球资源卫星以后,更是开创了从空间通过卫星来观测地球的历史.

到现在为止,人们已向空间发射了大量的卫星和各种飞行器,其数量可达五六千颗之多,其中有相当一部分是对地面进行观测的.虽然它们中的大部分现在已经不起作用了,但仍有数十颗在运行.预计最近若干年还会有大量卫星发射升空.

遥感卫星从上世纪70年展到现在,其空间分辨率几乎每十年提高一个数量级.分辨率分为三种：空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率.

空间分辨率表示遥感影像对地面物体的分辨程度,通俗来说也就是地物的清晰程度.

光谱分辨率是表示一幅影像所占的光谱区间,通常一张照片,如彩色照片,只有三个颜色,也就是只有三个波段.而现代遥感技术的发展已经可以从卫星或者飞机上得到数十、数百以至上千个波段的信息.

时间分辨率是表示重复观测一个地区的时间间隔.重复观测周期越短,时间分辨率也就越高.这三种分辨率实际上也是一组矛盾,时间分辨率越高,空间分辨率就不可能很高,同样,光谱分辨率提高,也会影响空间分辨率.

对地观测卫星的观测手段主要分为光学成像和雷达成像两类.光学成像的优点是空间分辨率高,但存在不能全天候、全天时的先天不足；雷达成像侦察卫星则反之,而且还具有一定的穿透能力,从而能识别伪装,时间分辨率较高.

《望东方周刊》：现在人们都知道空间对地观测很重要,能讲几个这样的事例吗?

童庆禧：遥感应用在我国已经取得了很大的进步,已经成为国家经济建设、社会发展和政府科学决策的重要信息支撑,比如说对土地资源、土地利用和它的动态监测.我们对主要的农作物进行了遥感估产,对森林资源进行了调查,对植树造林、退耕还林进行了评估.对一些重要自然灾害,遥感一直在进行着监测和评估.我们每天听到的天气预报,实际上就是采用了气象卫星的遥感数据.

比如我们曾利用遥感监测了著名的“九江决堤”.通过遥感分析,我们可以看到大堤是建在一条古河道上面,它的基底是沙.洪水从底下把它掏空了；尽管上面用了钢筋混凝土,一旦基底被掏空,就会垮塌.用遥感技术分析古河道的分布,就可对洪水灾害、特别是工程进行监测,这对判断是否会出现管涌,或者是哪些地方可能溃坝,是非常重要的.

“非典”时期,根据国家抗“非典”科技领导小组提出的问题,中科院地理科学和资源研究所、中科院遥感应用研究所、北京大学遥感和地理信息系统研究所等单位,均开展了疫情控制和预警的信息系统的研制工作,研究结果以一种动态的空间信息系统的形式在不同网站上发布.

整个系统把空间定位,空间信息管理,空间信息分析和网络、通讯技术结合起来,形成了一个前后端一体的“非典”疫情实时传输、处理、分析和发布等功能比较完整的信息系统.

通过这个系统可以很方便地查询全国情况,包括疫情的空间分布、死亡人数、疑似人数、确诊人数、出院人数、在医人数等,对每一个人都能做到定位、定点.系统为决策者和公众及时提供了具有严格空间特征的关于“非典”疫情的科学、客观和动态的信息,为“非典”防治提供了重要信息支持.

《望东方周刊》：人们比较关注对地观测的军事用途,你如何看这个问题?

童庆禧：空间对地观测,在一定程度上遥感空间信息跨越了时空限制,不受国界的约束,其宏观上可把握一个国家、甚至全球经济社会发展大局,其微观上可探测到任何地区的设施状况.因此,它本身是国家安全的一个集中体现,可以认为,遥感的发展本是源于军事的需求.

在对地观测卫星支持下,制导武器的寻的、目标识别和跟踪靠的也是遥感.战争的信息化,特别是精确制导武器的利用,使得战争形式发生了巨大改变.打击的目标性更强了,地毯式的狂轰滥炸和浪费物资的现象得到了改变,信息起到关键作用,武器的作用也得到了充分发挥.现在国外先进的军事侦察卫星,可以达到0. 1米到0. 15米分辨率.

《望东方周刊》：近年来,国家在高分辨率对地观测上有很大的投入,你如何看未来走向?

童庆禧：空间信息是一个国家对自己国土及全球观测能力、了解程度的一种体现,是综合技术发展的标志之一,也是我们今天讲的数字地球、数字中国、数字城市的空间框架.我国的空间技术和空间应用已经取得了巨大成就,但还不能完全满足我国巨大的需求.

和世界上一些发达国家相比,我们还有很大差距.技术落后可能会被动,所以我们应该进一步深化改革,加强理论技术的创新,特别是加强应用.同时,要将长期、稳定、可靠的运行和数据供应作为发展的主要目标.