2024-12-18
分享到
空天信息創(chuàng)新研究院(以下簡稱空天院)三亞園區(qū)會議室的投影屏幕上,一張張遙感影像照片逐幀翻過。紅樹林從被魚塘“蠶食”到郁郁蔥蔥,中心城區(qū)不斷向外擴張,新的建筑和基礎(chǔ)設(shè)施不斷涌現(xiàn)……這些照片,直觀反映了自1988年以來,海南島城鎮(zhèn)建成區(qū)建設(shè)規(guī)模擴展形態(tài)、規(guī)模和速度。部分遙感影像,也匯聚成《海南島城鎮(zhèn)擴展遙感監(jiān)測圖集》,在12月17日舉行的海南省地球觀測重點實驗室成立十周年學(xué)術(shù)研討會上發(fā)布。
從建設(shè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站,到創(chuàng)建海南遙感大數(shù)據(jù)設(shè)施技術(shù)體系,海南省地球觀測重點實驗室歷時十年,用遙感科技為海南拓展了一片新“視”界。
海南省地球觀測重點實驗室主任、中國科學(xué)院院士郭華東表示,成立十年來,實驗室始終秉持“立足海南、陸海統(tǒng)籌、服務(wù)南方、輻射東盟”的戰(zhàn)略定位,聚焦海南國際自貿(mào)港建設(shè)、國家南海發(fā)展戰(zhàn)略和海上絲綢之路建設(shè)等重大需求,通過整合數(shù)據(jù)資源、創(chuàng)新數(shù)據(jù)應(yīng)用,致力于打造世界一流的區(qū)域特色研究機構(gòu)。
2009年,為建設(shè)我國地球空間信息基礎(chǔ)設(shè)施陸地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)全國接收站網(wǎng),解決我國南海和周邊區(qū)域長期缺乏遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的狀況,在三亞郊區(qū)的一片荒地里,三亞遙感衛(wèi)星接收站開始建設(shè),并于2010年建成投入運行。
三亞站的建成,使我國陸地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)直接獲取能力伸展到南部海疆,實現(xiàn)了對全國陸地和海域的完全覆蓋,填補了我國民用對地觀測接收空白。與此同時,如何最大化發(fā)揮數(shù)據(jù)資源的價值,推動數(shù)據(jù)在海南及區(qū)域的深度應(yīng)用與創(chuàng)新發(fā)展,成為了另一個需要迫切解決的問題。
2012年1月,中國科學(xué)院與海南省簽訂科技合作協(xié)議,將共建“海南省重點實驗室”納入到院省合作框架中。2014年11月4日,海南省地球觀測重點實驗室正式獲批設(shè)立,并開展熱帶亞熱帶陸、海、氣要素對地觀測理論,熱帶亞熱帶海、陸、氣要素的空間信息提取方法,熱帶亞熱帶遙感應(yīng)用示范與數(shù)字海南三大研究方向。
中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院副院長張兵表示,實驗室肩負(fù)推動遙感技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用拓展的重大使命,要推進產(chǎn)學(xué)研一體化,讓遙感技術(shù)在理論創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和人才培養(yǎng)之間形成良性循環(huán),支撐航天強國建設(shè)。
自成立以來,實驗室一直致力于地球觀測技術(shù)的研究與應(yīng)用,通過高分辨率遙感影像技術(shù)手段,創(chuàng)建了海南遙感大數(shù)據(jù)設(shè)施技術(shù)體系,實現(xiàn)海南遙感“從0到1”的建設(shè)歷程。
海南省海口市東寨港境內(nèi),有一片紅樹林保護區(qū)。紅樹林是海陸邊界上罕見、壯觀且豐富多產(chǎn)的生態(tài)系統(tǒng),被稱為“天然海岸衛(wèi)士”。
海南地球觀測重點實驗室研究員張麗介紹,為了加強對紅樹林的保護、管理和可持續(xù)利用,通過分析衛(wèi)星影像,實驗室監(jiān)測評估海南東寨港國家級自然保護區(qū)紅樹林的現(xiàn)狀和變化,為東寨港紅樹林可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。2018年成片的紅樹林被魚塘“蠶食”,而到2020年,不斷增加的綠色讓來自太空的照片每一張都是風(fēng)景。
此外,實驗室還發(fā)展了熱帶亞熱帶對地觀測信息機理與方法,包括研制“海南一號”光學(xué)衛(wèi)星星座、提出商業(yè)化輕量級SAR衛(wèi)星設(shè)計方案、研發(fā)激光雷達(dá)全數(shù)字接收機芯片技術(shù)、完成SDGSAT-1衛(wèi)星輻射定標(biāo)綜合實驗、搭建無人機合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)。
在推動海南遙感科學(xué)技術(shù)發(fā)展方面,實驗室完成了“星-機-地”海南遙感綜合實驗,形成了海南航天、航空和地面一體化遙感觀測體系,提升了海南資源環(huán)境遙感監(jiān)測與應(yīng)用服務(wù)水平。同時,研究完成了《海南省商業(yè)航天發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》,提出了海南省發(fā)展商業(yè)航天的十大建議。
10年歲月變遷,從落地到發(fā)展壯大,實驗室不僅讓遙感技術(shù)在海南“安家”,還不斷推進技術(shù)應(yīng)用、突破和創(chuàng)新,在土地利用變化監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估、災(zāi)害預(yù)防與減災(zāi)、熱帶農(nóng)業(yè)、海岸帶和海洋環(huán)境監(jiān)測等方面發(fā)揮重要作用,為自貿(mào)港可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)。
香蕉、水稻、檳郎等作為海南農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收的產(chǎn)業(yè),在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中占有重要地位。但是,每年農(nóng)民都要面臨檳榔黃化病、香蕉枯萎病、水稻病蟲害、橡膠白粉病等主要熱帶作物病蟲害造成的減產(chǎn)問題。
如何才能做好病蟲害監(jiān)測預(yù)警?海南農(nóng)飛客農(nóng)業(yè)科技有限公司找到了海南地球觀測重點實驗室副研究員葉回春。
“我們運用高精度遙感識別技術(shù),研發(fā)出海南作物病蟲害遙感監(jiān)測與預(yù)測系統(tǒng),解決了作物生產(chǎn)過程中缺乏大面積、快速、無損病蟲害監(jiān)測預(yù)警的難題,結(jié)合植保無人機精準(zhǔn)施藥,實現(xiàn)了農(nóng)作物病蟲害的精準(zhǔn)防控與農(nóng)藥減量增效。”葉回春說。
不僅如此,實驗室還建立了遙感大數(shù)據(jù)及自動化、流程化的監(jiān)測流程框架,支撐了海南農(nóng)墾土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測平臺的建設(shè),能夠精確監(jiān)測橡膠林資源分布與長勢狀況,實現(xiàn)動態(tài)管理,顯著提升了農(nóng)墾土地的精細(xì)化管理水平,為熱帶農(nóng)林的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。
此外,實驗室還促成高分辨率對地觀測系統(tǒng)在海南的落戶與應(yīng)用,推動了“高分辨率對地觀測系統(tǒng)海南數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心”的建立,支撐了海南10多個委辦局利用高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)開展社會經(jīng)濟應(yīng)用。
談及未來發(fā)展方向,郭華東指出,隨著海南陸??找惑w化戰(zhàn)略的推進以及航天產(chǎn)業(yè)布局的加速,實驗室將緊扣海南自由貿(mào)易港、全球發(fā)展倡議和聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展議程的重大需求,深化遙感技術(shù)研究與應(yīng)用,進一步服務(wù)區(qū)域和國家戰(zhàn)略,為推動海南社會、經(jīng)濟、環(huán)境發(fā)展提供精準(zhǔn)的空間技術(shù)支持。