不畏浮云遮望眼——中国资源卫星应用发展20年

文/杨诗瑞

1999年10月，我国首颗传输型地球资源卫星——资源一号成功发射，并在土地利用、农作物估产、城市规划、环境保护及海岸带监视等方面开展实际应用，取得巨大效益，为我国现代化建设发挥重要作用。

20年来，资源系列卫星技术不断成熟和完善，卫星应用水平迅速提高、广泛深入到生产生活的各个领域，发挥出传统方式无法达到或难以实现的作用。资源卫星从研究试验阶段发展到业务运行，在经济社会和国防建设中发挥了越来越重要的作用，已经成为国家创新管理、保护资源环境、提升减灾能力、提供普遍信息服务以及培育新兴产业不可或缺的手段。

土地资源调查“透视镜”

我国地大物博，地形地貌复杂多样，受自然条件的限制，许多资源沉睡在难以涉足的环境中，传统人工资源调查方式效率低下，而且容易产生测量结果偏差。资源卫星可以便捷准确地观测矿藏资源、森林和渔业等分布情况，具有大范围、快速、定期和综合观测等优点。

资源系列卫星在我国国土资源勘察方面发挥了重大作用。在森林资源监测方面，喜马拉雅山南麓具有丰富的森林资源，由于地处西藏林芝地区与印度交界，交通闭塞，难以开展人工调查。2001年至2002年，我国利用资源一号01星的数据首次对该地区的森林资源进行了全面调查。巴西作为卫星研制方之一，利用卫星数据开展亚马逊热带雨林的监测和森林砍伐控制，取得良好效果。

通过观察各个地区物质的光谱特性，可以推断地区的物质分布，获取资源情况，资源卫星在矿产资源调查中大显身手。我国利用资源一号卫星在西南天山地区预测了4处金、铜矿的找矿靶区，在吉根找矿区内找到了5条金、铜矿化体，在东胜地区进行了铀矿调查示范应用，实际勘探成果显著。

资源一号02C星发射后，我国利用卫星数据对全国主要矿集区、重点矿山的矿产资源规划执行情况、矿产资源开发现状、矿山开发地质环境开展调查与监测，为矿政管理与矿山开发环境整治提供了有力支撑。02C星提高了矿山开发现状遥感巡查力度，拓展了国土资源遥感调查范畴，助推土地资源“全天候”调查监测体系发展。

今年9月资源一号02D卫星升空，其携带的166谱段高光谱相机一次成像就可产生166张携带不同颜色信息的照片，能够准确捕捉各类矿物质反射的光信息，通过反演计算推算出观测地区矿产的含量和覆盖范围，合成后妥妥就是一张“藏宝图”。

▲ 资源一号02D卫星

▲ 资源调查

有了资源卫星的“火眼金睛”，将充分满足新时期我国自然资源监测与调查、地矿勘探、地质环境监测等需求，为可持续发展奠定坚实基础。

环境与灾害监测的“千里眼”

我国自然灾害频发，几乎每年都有重大自然灾害发生，危及人们的生命财产和生产生活。资源、高分等系列卫星，在灾害以及环境监测等方面发挥着越来越重要的作用。

资源卫星上装载有可见光、红外等类型相机。光学相机分辨率较高，可测量耕地和森林覆盖面积，进行地面植被情况分析，但易受天气等影响；红外相机收集红外辐射信息，可用于土壤和植被水分测量、环境污染监测等，能够昼夜持续工作，它们相互配合，优势互补，能对环境和灾害进行大范围、全天候、全天时动态监测，对灾情进行快速评估，为减灾救灾提供科学依据。

2007年，太湖“水华”(蓝藻)现象大面积爆发。我国用资源一号02星对污染情况持续开展跟踪和遥感动态监测，得到各时期“水华”污染范围、程度方面的信息，并对受灾面积进行统计分析，资源卫星在太湖治理中发挥了极大作用。

▲ 资源卫星为云南山火灾害提供应急保障（黑色为受灾区域）

“5.12”汶川地震中，我国利用资源一号卫星对地震灾区进行持续跟踪观测。从影像上清晰地掌握地震灾区房屋及公路桥梁损毁、山体滑坡和居民安置的情况，解译出大量灾区灾情信息，对救灾工作起到重要作用。

2007年，我国签署“空间与重大灾害国际宪章”（英文简称CHARTER），成为该国际减灾合作机制的正式成员。通过该机制，我国发生重大灾害期间，可无偿获取其他成员国卫星提供的数据，及时监测和评估灾害情况；我国也利用资源、高分和风云卫星数据，为30多个国家提供卫星应急数据服务，近年来先后为澳大利亚森林火灾、巴基斯坦地震、冰岛火山爆发、墨西哥湾海上溢油、印度洪水等外国灾情监测给予卫星影像援助。

土地管理“明眼人”

农用地、商业用地、建设用地、旅游用地、居民住宅地，国土资源有着自己独特的“户口”。我国地域辽阔，由此带来国土资源调查范围不全面、调查统计不准确的问题。资源系列卫星发射后，通过卫星观测方法进行宏观把控具有直观、高效、时效性强等优点，成为我国国土资源管理最直接、最便捷的方式。

土地管理方面，我国多个省市区运用资源卫星数据开展耕地后备资源调查、低丘缓坡开发状况监测、基本农田保护状况遥感监测等土地资源调查监测工作，显著提升了耕地保护、土地规划、土地利用等各项土地管理业务水平。

资源系列卫星在青藏铁路选线过程中发挥了重要作用，卫星提供的数据与其他资料结合，帮助设计人员优化铁路线路，避开断裂带和地质灾害频发区，节省修路资金上亿元。此外，资源卫星应用于西气东输、宁夏公路改造等重大工程项目，实现了可观的社会和经济效益。

近几年，随着城镇化政策的推行，我国城镇建设规模迅速扩大。资源卫星数据应用于城市规划监测，可以准确评估城镇化进度，提高城市规划布局的科学性。我国利用资源卫星先后对近百个重点城市和城市群建设情况开展观测，追踪主要城市建设规模的时空变化，为科学评估土地利用规划执行情况提供了重要基础数据。

▲ 重大工程监测-北京首都国际机场

▲ 资源卫星农田监测

此外，资源卫星的数据还应用于全国土地变更调查与遥感监测、全国土地整治重大工程遥感监测等土地监测项目，应用于南水北调渠首和沿线土地整治、环洞庭湖基本农田建设等重大工程的遥感监测，为国土资源管理提供重要的信息支持。

农业监测、农作物估产的“大管家”

随着人口不断增长，我国土地资源有限的问题日益突显，发展大面积、规模化的现代农业成为必由之路。资源卫星发射以后，卫星数据最先投入应用的就是农业领域。2001年，我国构建了基于资源一号数据的新疆棉花遥感监测技术体系，并逐渐应用在全国冬小麦、玉米和水稻等大宗粮食作物种植面积监测业务中。

资源卫星对农业最突出的作用是资源调查，在作物分布、种植面积、长势监测、旱情监测、病虫害监测等方面，卫星遥感数据均具有重要价值。利用卫星持续开展农业监测，有助于政府和企业科学决策和优化资源配置。

我国已利用资源一号卫星的数据开展江苏农作物长势监测研究，为指导农田管理提供了科学的基础资料；开展了东北和黄淮海地区大豆长势遥感监测，预测产量，作为制定作物种植计划的基础。

资源系列卫星数据还可用于经济作物新品种培育种植。2006年，研究人员将资源一号卫星数据用于人工种植丹参光谱动态分析的研究工作，通过分析丹参叶片叶绿素含量与土壤条件、卫星图像反射率之间的关系，为丹参的种植研究开辟新的方法。

资源三号卫星发射后，其高空间分辨率、高光谱和高时间分辨率的技术性能可以为农作物监测、农业工程规划等提供高分辨率卫星影像，不仅能调查种植面积、亩产信息，通过多光谱及高光谱图像的精细区分，甚至能区别该农作物的不同种类和不同生长阶段，实现生长的全流程监控，帮助农业遥感技术在长时间作物长势动态监测、农作物种类细分、田间精细农业信息获取等方面取得突破，更好服务农业应用需求。

▲ 南非Hartebeenshoek卫星地面接收站

▲ 资源一号02B星南非George镇环境监测

▲ 资源一号02B星南非Gouritz河口监测

走出国门造福世界

资源一号卫星是南南合作典范，其研制和运行不仅对中巴两个资源大国产生巨大的经济效益，而且开创了第三世界国家在航天高科技领域技术合作的先河，产生了重大的国际影响。

为推动全球建站和数据共享，推动数据应用，中国与巴西签署备忘录，明确资源一号卫星全球数据分发政策。中巴还签署相关协议，对第三世界国家免费分发卫星数据。资源一号卫星数据提供给世界许多国家使用，惠及全人类。

2008年，资源一号02B卫星南非接收站建设运行，这是我国在海外建立的首个资源卫星数据接收站。非洲南部13个国家从此可利用资源卫星数据，开展沙漠治理、土地利用、资源开发、自然灾害与生态环境监测和城市与交通等基础设施建设，极大地推动了当地经济和社会发展，引起巨大反响。该项目的成功实施也扩大了我国和南非在遥感领域的国际合作，为中非科技合作做出了重大贡献。

依托资源一号卫星数据资源，东盟国家建立资源卫星数据共享服务平台，使东盟各国可以使用我国的遥感卫星数据。近几年来，东盟国家先后建设调试完成新加坡地面接收站，完成缅甸、老挝、泰国数据终端安装和缅甸、老挝联合实验室建设，促进我国空间科技与东盟国家的相互融合和一体化发展，为中国卫星数据在东盟国家的共享和应用打下了基础。

多年来，通过加入国际观测组织、国际卫星对地观测委员会、空间与重大灾害国际宪章等国际陆地观测组织，资源一号卫星数据在国际遥感领域取得了良好的效果，赢得国际遥感界的赞誉，为中国履行国际义务、树立航天大国形象做出了突出贡献。美国、澳大利亚、北欧、南美、非洲以及亚洲周边国家都积极申请使用资源卫星数据。

资源卫星应用方兴未艾

▲ 中国资源卫星应用中心领导在新空间经济时代商业航天2025峰会上做遥感卫星应用报告

▲ 《国土资源卫星浙江应用技术中心建设方案》论证会

资源系列卫星已经深入应用于我国国民经济的各个领域，发挥了显著作用。资源系列卫星与气象、海洋、高分等系列遥感卫星共同构成了比较完善的对地观测体系，形成全球连续观测能力，为我国的国民经济建设、国防建设、科学研究和参与国际合作打下了良好的基础。

经过各个时期的科技攻关研究和应用示范推广，资源系列卫星的综合配套发展能力已经形成，应用体系不断完善和优化。资源卫星数据应用在资源调查、环境保护、灾害监测、工程建设、粮食估产等方面为国家和各级政府部门提供了大量科学的宏观辅助决策信息，产生了巨大的社会效益。

为更好应用海量卫星数据，加速推动空间信息应用惠及各行各业，建立上下贯通的卫星应用技术体系，我国正加紧启动省级卫星应用技术中心建设。目前，四川、湖南、河北等21家省级卫星中心获批建设，各地以组建卫星中心为契机，将原来分散在各单位的卫星遥感力量进一步整合、优化，并在建设中积极探索具有各地特色的卫星数据应用，如在青海地区的可可西里盐湖水边线等青藏高原生态环境遥感监测，江苏响水化工厂爆炸应急保障，山东冬小麦种植面积遥感监测等。我国资源卫星应用正逐步从传统的土地、矿产、测绘、海洋应用向自然资源综合应用转变。

在国际航天科技加速发展，航天技术对经济社会发展的引领作用不断增强的现实情况下，我国空间信息基础设施建设的需求在不断上升。未来，我国将进一步提高资源等对地观测卫星的时间和空间分辨率，加大卫星数据应用的投入力度，提高卫星应用能力水平，更好服务社会和经济的发展，造福人民生活。