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中國遙感技術應用的現狀與發展
來源:網絡編輯:大嘴作者:鄭立中
壹、中國遙感技術應用現狀
1957年第壹顆人造地球衛星的發射標誌著太空時代的開始。從此，人類開始重新認識自己賴以生存的地球。空間信息技術是20世紀60年代發展起來的壹門新興科學技術。遙感技術，包括地理信息系統和全球定位系統，是對地觀測的重要手段。中國遙感技術起步於20世紀70年代，經過十幾年的努力，發展到目前的實用化和國際化階段，體現為服務於國家經濟建設的實用能力和全方位開展國際合作的國際化能力。
1?為國民經濟的可持續發展提供科學的決策依據
目前，中國的經濟發展和人口增長對國家資源和環境的影響超過了歷史上任何時期。土地資源的動態監測是我國政府壹直重視的問題。中國國土面積大，土地資源種類多，遙感技術在土地資源動態監測中具有相當大的優勢和潛在市場。例如，在1980 ~ 1985期間，我國利用Landsat MSS數據進行了全國範圍的土地資源調查，並制作了1: 50萬比例尺的地圖，從宏觀上反映了我國土地資源的基本情況；1984年，國家國土局開始在全國範圍內進行土地資源詳查，采用航空像片和實地地面調查相結合的方法，比例尺為農用地1 ∶ 1，林地和草地1 ∶ 5，西部地區航空像片和地面衛星數據相結合的比例尺為1 ∶ 650。但由於區域範圍較大，項目實施歷時10年，可見全國國土資源大調查的實施迫切需要高空間分辨率的衛星遙感影像。據估計，覆蓋我國整個陸地面積需要600幅TM圖像，而spot圖像需要6000多幅。可見遙感技術在我國有著相當大的市場，盡快發射自己的資源衛星是我們非常迫切的任務。“八五”期間，中科院國家遙感宏觀調查與動態研究組和農業部用3年時間，從1992到1995，完成了全國資源環境調查，建立了完整的資源環境數據庫，與以往單壹專題的全國資源環境調查相比，是壹個很大的進步。在項目實施中，全部以90年代接收的最新Landsat TM影像為主要信息源，同時利用我國近年發射的多顆返回式資源調查衛星的高分辨率影像。大興安嶺、秦嶺、橫斷山脈以東選取1 ∶ 25萬的比例尺，該線以西采用1 ∶ 50萬的比例尺進行遙感影像解譯、制圖和建庫。因此，需要完成我國陸地部分近500幅國際標準圖的調查、成圖和數據分析工作。除了全國範圍的國土資源大調查外，主要省市如北京、天津、浙江、陜西、內蒙古等許多省市自治區也開展了國土資源大調查。
此外，80年代後期的“三北”防護林綜合遙感調查、黃土高原水土流失遙感調查以及遙感技術在西藏自治區土地利用現狀調查中的應用，都是比較重要的遙感項目。但從國家經濟建設的需要來看，國土資源大調查等大型工程項目應增加動態監測的能力，如我國東部地區的調查應每年進行壹次，西部地區每五年進行壹次。顯然，我們面臨的任務十分艱巨，遙感應用的市場十分廣闊。
2?具備對重大自然災害進行動態監測和評估的能力。
中國是壹個自然災害頻繁而嚴重的國家，每年因災害造成的損失高達數千億元人民幣。對重大災害進行動態監測和災情評估，減少自然災害造成的損失，是遙感技術應用的壹個重要領域。
“八五”期間，中國建立了重大自然災害(洪澇、森林火災、幹旱、地震、雪災等)遙感監測與評估系統。).針對洪澇災害，采用包括具有全天候觀測能力和應急響應能力的陸地衛星、氣象衛星、機載合成孔徑雷達遙感在內的多層次立體監測手段，不僅具有監測的宏觀和動態觀測能力，還能通過機-星-地實時傳輸系統將災情圖像實時傳輸到中央指揮部門。自1987以來，我國在永定河、黃河、長江、淮河開展了大規模的遙感防洪綜合試驗。特別是在福建閩江、廣東西江、北江1994，鄱陽湖、洞庭湖、遼河1995的洪水監測評估工作中，洪水災害初評估和精評估時間分別壓縮到2天和2周。整個技術方法和工藝已達到實用水平。例如，在1991太湖流域洪澇災害遙感監測中，多期使用了NOAA衛星影像、Landsat TM影像和側視雷達影像，通過多期遙感信息的組合，獲得了準確的災情數據。
1987年5月，東北大興安嶺發生特大森林火災。NOAA氣象衛星圖像是第壹個發現火災的。火災期間，不斷接收經過的氣象衛星和陸地衛星圖像，每天提供火區、火情變化、火頭位置移動、新增火點、滅火措施效果等信息。在火災後的1988和1989，還利用Landsat TM影像開展了火燒跡地恢復遙感調查，實現了森林火災預警、災害期間動態監測、災後損失評估和後期生態恢復調查遙感動態觀測，受到了國家領導的高度贊揚。
此外，我們還建立了氣象衛星遙感數據與地面氣象數據相結合的黃淮海平原幹旱動態監測與評估系統，為農業管理和合理灌溉提供決策依據。
總之，我國自然災害的數量和危害是驚人的，應用遙感技術減災的效果是顯著的，應用潛力也是巨大的。
3?利用遙感技術進行農作物估產和林業資源調查
中國是壹個農業大國，糧食問題是我國政府高度重視的問題。早在80年代中期，在國家經委的支持下，中國北方10省市冬小麥估產試驗主要由中國氣象局組織。這標誌著氣象衛星在非氣象領域的工程化應用開始，也是我國首次開展大範圍遙感估產。目前，氣象衛星在農作物估產中的應用已經普及和深化，形成了壹種業務化的手段，估產的對象也從冬小麥擴展到了玉米、水稻等其他作物。
“八五”期間，中國建立了糧食主產區主要農作物(小麥、水稻、玉米)估產信息系統。其中，大比例尺冬小麥遙感估產業務系統是遙感技術和地理信息系統技術相結合的產物。它將遙感估產的所有作業環節都集成到計算機系統操作中，使其具備整體數字化作業能力，並能輸出各種估產結果。近三年(1992 ~ 1995)黃淮海地區冬小麥估產試驗結果表明，作物大面積估產精度可達95%以上，大面積和省(區)均可達到規定的精度指標。隨著系統運行年限的積累，產量估算的精度會逐步提高，運行成本會逐年降低。同時，針對國家迫切需要了解農業種植結構變化、計算種植面積、監測長勢、建立產量模型的情況，對我國主要農作物進行了遙感估產，並在地理信息系統技術的支持下，形成了實用的農作物估產業務系統。此外，水稻、玉米等其他作物也在江南太湖平原和東北三江平原建立了估產信息系統，取得了良好的效果。
65438-0995年，國家遙感中心組織力量完成了《中國農業形勢圖集》，直觀反映了中國農業發展的綜合水平、糧棉油等方面的情況和變化，揭示了農業發展面臨的問題，為中央和地方政府宏觀決策提供了科學依據。這項工作得到了中央領導同誌的肯定。
4?地質礦產遙感調查
中國礦產資源豐富，遙感技術的應用前景十分廣闊。遙感技術在區域地質填圖中的應用已經成熟，並取得了良好的效果。例如，在內蒙古、山東、江西、四川等省開展的32個1∶5萬圖幅地質填圖項目中，遙感技術的使用不僅提高了工作效率和填圖質量，而且節約了填圖成本，每幅圖的實際成本僅占常規方法所需成本的三分之二；在承德地區利用TM影像進行的1 ∶ 25萬比例尺區域地質填圖工作中，不僅建立的遙感地層單位滿足了1 ∶ 25萬區域地質填圖單位的技術要求，而且在地質構造和礦產研究方面有了更多的發現，大大縮短了周期，節約了資金。這必將對本世紀實施和完成200萬平方公裏1 ∶ 5萬區域地質填圖和全國1∶25萬區域地質填圖工程起到重要作用。
在地質礦產調查中，我國遙感技術已從間接探測發展到直接探測。如在新疆準格爾旗，利用細分紅外和多光譜掃描技術直接探測巖金礦蝕變帶，利用遙感技術直接尋找金礦取得重大進展。中國還利用短波紅外成像光譜掃描儀進行了新疆油氣資源遙感直接探測實驗。利用這些遙感影像數據，通過信息增強和提取，捕捉地表油氣藏微滲漏引起的烴類異常，從而達到直接探測的目的。該方案已在新疆塔裏木盆地的多次試油中得到證實。這些技術的成功應用對加快西部開發起到了積極的作用。
此外，近年來發展起來的幹涉雷達技術在三峽大壩、油氣區地面沈降等大型工程的環境監測中顯示出巨大的應用潛力。
二、遙感技術在中國的應用前景
“九五”期間，中國國家科委將“遙感、地理信息系統和全球定位系統技術綜合應用研究”列為“九五”期間的首要項目。到目前為止，遙感信息技術已經連續四個五年被列入國家優先項目，可見國家對遙感的重視。可以預見，該項目的實施可以有效地將這壹高新技術應用到國民經濟建設的各個方面，使其走上產業化發展的道路。
1?推動形成業務化遙感信息綜合服務體系
“九五”期間，遙感技術攻關的重點是以農業資源為主體的資源環境動態信息服務。屆時，國家宏觀信息服務體系將建立起來，同時，以水旱災害為重點的遙感監測評估系統將投入業務化運行。
(1)建立國家基礎資源與環境動態遙感信息服務系統
建立全國基礎土地資源和生態環境空間信息系統，形成每年動態更新壹次的能力。在此基礎上，提供以全國農用地資源、城鎮化發展及其動態變化為重點的數字地圖，包括重點區域1:25萬土地資源及其生態環境背景圖和數據。大城市重點開發區及周邊地區1∶65438+萬地圖及相應數據庫；中國東部地區1 ∶ 25萬比例尺耕地和城鎮動態變化圖及數據庫；壹個比較完整的國家基礎國土資源和生態環境背景數據庫；每年就耕地動態變化、城鎮化等國家資源熱點問題提供專題報告。根據規劃，在1999之前，將建立基於網絡的國家信息服務體系，提供相應的資源環境信息和決策輔助，保障體系持續穩定運行。
(2)完善重大自然災害監測評估業務系統。
以水旱災害監測評估為主的業務化綜合監測評估業務系統將於1999建成並由相關業務部門投入使用，使其具備定期發布全國旱情、隨時監測評估洪澇災害和重大自然災害的應急能力。該系統具有以下功能:對於突發洪水，在系統進入狀態後2天內提供淹沒面積、各類土地面積等信息，壹周內提供包括受災人口、被淹房屋等信息的詳細報告；對重點地區，實行洪澇地區和信息服務地區日報；在危機時刻，提供實時災難現場圖像顯示和標註；從1998起，全國旱情數據每10天上報壹次，受災地區農田旱情每5天上報壹次災情數據；監測森林火災、地震等重大自然災害，及時提供相關信息，最大限度減少自然災害造成的損失。
2?繼續追趕世界遙感技術的前沿
“九五”期間，根據863計劃，我們將加大對地觀測系統建設的傾斜力度。除了繼續加強對星載合成孔徑雷達原型開發的支持，我們還將開發先進的機載地球觀測系統。
目前，海洋監測已被列入863計劃，海洋資源遙感監測受到我國政府的高度重視，是對地觀測的重要組成部分。發展海洋災害預警和海洋環境監測急需的高新技術，為建立我國海洋立體監測體系提供技術支撐，提高海洋可持續發展的環境保護能力，加快與全球海洋觀測系統的接軌，力爭到本世紀末，在海洋自動觀測系統、水聲遙測、海洋遙感技術應用的主要方面達到90年代中期的國際先進水平。
“九五”期間，中國還將支持以下四個方面的新技術研究:高分辨率遙感信息識別水稻、確定小種植面積和作物長勢監測技術研究；多雲天氣條件下新型雷達遙感技術識別水稻和棉花及測量農業用地面積的研究:新型遙感技術對大量數據信息的快速處理、分析和提取技術研究；基於新型遙感信息的遙感與GIS融合處理技術和基於遙感信息提取的GIS快速生成與更新技術研究。