“星圖智慧不僅加快推動(dòng)青島市嶗山區(qū)衛(wèi)星應(yīng)用和空天信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)教育工作和科研事業(yè)起著重要的支撐作用?！苯眨诳仗煨畔⑴c數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展論壇上，山東科技大學(xué)測(cè)繪與空間信息學(xué)院教授孫林表示。

衛(wèi)星測(cè)繪是基于各類(lèi)測(cè)繪衛(wèi)星獲取地理信息和提供地理信息服務(wù)的重要手段，衛(wèi)星測(cè)繪能力和應(yīng)用水平是國(guó)家對(duì)地觀測(cè)能力的直接反映。加強(qiáng)衛(wèi)星測(cè)繪能力建設(shè)，提升衛(wèi)星測(cè)繪應(yīng)用水平，對(duì)于搶占對(duì)地觀測(cè)制高點(diǎn)、滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)地理信息技術(shù)和應(yīng)用的迫切需求、推進(jìn)測(cè)繪地理信息事業(yè)改革創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義。

此次大會(huì)，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家與領(lǐng)導(dǎo)齊聚一堂，以“天眼感知世界，智慧引領(lǐng)未來(lái)”為主題，探討空天信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高效轉(zhuǎn)型，共話未來(lái)共謀發(fā)展。

多項(xiàng)高科學(xué)技術(shù)共同發(fā)力

孫林指出，空氣污染、水污染、生物多樣性減少等問(wèn)題日益突出，生態(tài)環(huán)境不容樂(lè)觀。針對(duì)這些生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，目前普遍采用的站點(diǎn)監(jiān)測(cè)方法以單點(diǎn)采集為主，范圍小、成本高、效率低，而且主觀性過(guò)強(qiáng)，不夠客觀，很難針對(duì)所提供的環(huán)境數(shù)據(jù)制定相關(guān)的環(huán)境政策。而遙感技術(shù)作為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中一個(gè)非常重要的手段，有著常規(guī)技術(shù)戰(zhàn)略監(jiān)測(cè)所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)。

國(guó)務(wù)院印發(fā)的《 “十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確指出，要做大做強(qiáng)衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，進(jìn)一步促進(jìn)高端裝備與新材料產(chǎn)業(yè)突破發(fā)展，引領(lǐng)中國(guó)制造新跨越。建立天地一體化的生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以充分利用大數(shù)據(jù)衛(wèi)星遙感技術(shù)，對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全面客觀科學(xué)及時(shí)的評(píng)價(jià)。遙感的覆蓋范圍廣、成本低、速度快，而且能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，結(jié)果比較客觀 。

航天遙感是世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，根據(jù)美國(guó)UCS發(fā)布數(shù)據(jù)，截至2021年1月1日，全球在軌遙感衛(wèi)星有909顆。我國(guó)共有在軌活躍遙感衛(wèi)星181顆，在軌衛(wèi)星數(shù)量世界第二。從分辨率、光譜上看，都有了很大提高。同時(shí)，空間遙感平臺(tái)和遙感器日益豐富，觀測(cè)方式及數(shù)據(jù)類(lèi)型也更加多樣化。

光譜分析是人類(lèi)借助光認(rèn)知世界的重要方式。地球上不同的元素及其化合物都有自己獨(dú)特的光譜特征，光譜因此被視為辨別物質(zhì)的“指紋”。如果說(shuō)肉眼光學(xué)成像能看到物質(zhì)的形狀、尺寸等信息，光譜分析則能獲取物質(zhì)的成分信息。

高光譜遙感的特點(diǎn)是能在可見(jiàn)光到短波紅外的光譜區(qū)間連續(xù)成像，傳統(tǒng)的彩色相機(jī)只能記錄紅綠藍(lán)三個(gè)通道的影像，且每個(gè)通道的帶寬很寬，而高光譜成像所記錄的通道數(shù)量可以達(dá)到數(shù)百個(gè)，且光譜通道很窄，分辨率很高，其光譜探測(cè)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人類(lèi)肉眼的感知范圍，能夠探測(cè)人眼無(wú)法看到的大量信息，提高人們對(duì)自然和物質(zhì)的認(rèn)識(shí)。

因?yàn)槟茉诜浅Ｕ墓庾V波段內(nèi)獲取豐富的信息，利用高光譜技術(shù)獲取的信息分辨率很高，甚至能分辨出觀測(cè)物質(zhì)的分子和原子結(jié)構(gòu)，這是普通的光學(xué)遙感所達(dá)不到的。

高光譜技術(shù)高速發(fā)展，聯(lián)合激光雷達(dá)技術(shù)等，都提供了有效的數(shù)據(jù)保障，多尺度的數(shù)據(jù)為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了巨大的支持。

當(dāng)前，國(guó)際上衛(wèi)星測(cè)繪快速發(fā)展，衛(wèi)星性能不斷提升，空間、時(shí)間和光譜分辨率、敏捷機(jī)動(dòng)能力、定位精度等均實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，應(yīng)用水平和商業(yè)模式不斷升級(jí)創(chuàng)新，與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的深度融合趨勢(shì)明顯。近年來(lái)，我國(guó)衛(wèi)星測(cè)繪工作取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，衛(wèi)星性能顯著提升，應(yīng)用成效顯著。

孫林表示，“我國(guó)云檢測(cè)等數(shù)據(jù)處理能力的水平也在逐步提高，保證了衛(wèi)星數(shù)據(jù)的高質(zhì)量、高效率的使用。在數(shù)據(jù)處理方面，我國(guó)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，為應(yīng)用提供了良好保障?！?

新技術(shù)應(yīng)用到生態(tài)監(jiān)測(cè)多個(gè)方面

基于各方面的良好支持，孫林團(tuán)隊(duì)利用遙感和人工智能等技術(shù)，提取了山東省40多種各類(lèi)地表參數(shù)。這些數(shù)據(jù)生產(chǎn)以后，可以為山東省的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)提供數(shù)據(jù)支撐，包括歷史數(shù)據(jù)和事實(shí)數(shù)據(jù)的支撐，為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)提供更好的支持。

比如，針對(duì)鍋爐廢氣、汽車(chē)尾氣等產(chǎn)生的大量二氧化氮造成的嚴(yán)重的臭氧污染問(wèn)題，為了更高效地進(jìn)行臭氧治理，孫林團(tuán)隊(duì)制作了中國(guó)高分辨率高質(zhì)量大氣污染數(shù)據(jù)集。團(tuán)隊(duì)采用遙感數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了高頻次、全覆蓋的監(jiān)測(cè)，近年分辨率也從2000米左右提升到了5000米，被許多環(huán)保氣象部門(mén)所采用。孫林團(tuán)隊(duì)此項(xiàng)研究的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)免費(fèi)向社會(huì)公開(kāi)，為疾病防控等社會(huì)問(wèn)題的研究治理提供了可靠的分析數(shù)據(jù)來(lái)源。

黑臭水體是近年來(lái)各項(xiàng)城市十分重視的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。為了解決深圳市的黑臭水體問(wèn)題，孫林團(tuán)隊(duì)同深圳毛竹斯合作，針對(duì)突發(fā)性的黑臭水體問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了黑臭水體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。