【儀表網 行業上下游】日前,國家863計劃重點項目“地表覆蓋遙感數據產品研制”課題通過技術驗收。該項目由500多名科研人員歷時4年完成,利用衛星遙感技術數據及相關儀器儀表設備,其數據涵蓋陸域范圍,技術水平均屬。
2014年10月14日,由國家基礎地理信息中心牽頭承擔的國家863計劃地球觀測與導航技術領域“地表覆蓋遙感制圖與關鍵技術研究”項目下設的“地表覆蓋遙感數據產品研制”課題,順利通過技術驗收。
所謂遙感技術,是從地面到空間各種對地球、天體觀測的綜合性技術系統的總稱。由遙感平臺、遙感儀器以及信息接受、處理與分析應用等分系統組成。
“地表覆蓋遙感數據產品研制”課題研建了地表覆蓋數據生產的質量控制技術體系,成功研制出世界首套2000年度和2010年度兩個基準年的30米分辨率地表覆蓋數據(Globe Land 30)。該數據在2014年9月22日贈送給聯合國,由聯合國持有并向各成員國、聯合國系統機構和社會免費提供使用。
數據涵蓋陸域范圍,包括水體、耕地和林地等類地表覆蓋信息,不僅能提供直觀的地表覆蓋空間分布和變化信息,還能通過空間統計獲得地表覆蓋類型的統計和變化量,從而以定量方式獲知人類活動對自然環境的影響程度。基于課題研究成果,科技部研究發布了《生態環境遙感監測年度報告》“陸表水域面積分布狀況”和“城鄉建設用地狀況”報告。研究成果得到了同行專家們的充分肯定。這是中國生產并向用戶分發30米分辨率地表覆蓋遙感數據產品,彌補了我國沒有自己地表覆蓋數據產品的空白,改寫了中國只是他人產品使用者的歷史,同時也極大地促進了地球觀測數據共享。
據了解,地表覆蓋及其變化是環境變化研究、地理國(世)情監測、可持續發展規劃等研究中不可或缺的重要基礎信息和關鍵參量。基于重大應用需求,20世紀90年代以來,科學界一直高度關注地表覆蓋遙感制圖問題。
美國和歐盟曾利用低空間分辨率航天遙感資料,為地球系統模擬、氣候變化研究等研制了6套空間分辨率為300m或1km的低分辨率地表覆蓋數據產品,但其精度和分辨率較難滿足變化研究與可持續發展應用的需求。
為了解決這一世界性科技難題,2010年7月,變化研究國家重大科學研究計劃在京啟動,以加強中國在變化關鍵科學問題的話語權。在國家863計劃重點項目支持下,國家測繪地理信息局與多個部委的17個單位和多家企業合作,展開“地表覆蓋遙感制圖關鍵技術研究”。500多名科研人員、測繪工程人員參與其中。
2014年4月,經過4年跨學科協同創新,中國于世界,研制出了2000年和2010年兩個年份30米分辨率的地表覆蓋數據產品,并構建了高分辨率地表覆蓋信息服務平臺,
地球表面覆蓋著耕地、水體、人造覆蓋、冰雪等多種不同自然屬性和特征的物質類型,其空間格局直接影響地球表面的物質和能量循環過程,隨時間變化反映出人類活動和氣候變化對自然環境的影響。雖然從天地圖等多種網絡地圖平臺上可以更加清晰直觀地看到地表信息,但是土地覆蓋面積到底有多少?水體覆蓋有多少?植被覆蓋有多少?每個國家耕地面積又有多少?這些地表類型10年間的變化又是什么,一般地圖網站不能提供,而地表覆蓋數據不僅能提供直觀的地表覆蓋空間分布和變化信息,還能通過空間統計獲得地表覆蓋類型的統計和變化量,從而以定量方式獲知人類活動對自然環境的影響程度。
相較于歐美國家1000米和300米分辨率產品,我國研發數據的分辨率分別提高了33倍和10倍。30米分辨率遙感影像是對地表覆蓋描述清晰準確、數據量合理、應用廣泛的尺度。除了分辨率,數據成果經隨機抽樣方法進行精度評估表明,分類精度達到83%左右,遠高于已有的地表覆蓋數據。此外,研制高分辨率地表覆蓋數據一直是歐美發達國家和有關組織的目標,但這是一項大型過程,不是一般大學和科研機構可以單獨完成。因此我國的高精度地表覆蓋制圖項目從一開始就受到了國外的高度關注,相關機構一直緊密跟蹤項目進展,也迫切希望共享數據。
目前,我國的遙感和測繪衛星研制取得了很大突破,無論是資源三號還是高分一號,獲取影像的分辨率都遠高于目前30米地表覆蓋數據所用的衛星影像,還有更多的遙感衛星具備了獲取影像的能力。由于我國衛星的化接收體系還不健全,現在數據的覆蓋度還不能滿足范圍的要求,但可對我國和周邊及其他局部地區開展更高分辨率地表覆蓋數據提取。隨著我國對地觀測能力的提升和成果的積累,依據中國遙感衛星的地表覆蓋數據一定會早日形成。
地表覆蓋數據對于全面掌握變化,支持可持續發展和國家治理能力有重大意義。依托相關數據成果開展變化研究分析,可為經濟、社會、外交等多個領域宏觀決策提供數據支持。自2014年9月23日正式開通數據下載網站以來,已經接收到來自美國、加拿大、意大利等61個國家和地區以及國內相關單位超過800多個用戶的下載申請,提供數據上萬幅。隨著該數據產品在我國科學家評估不同地區人類活動對氣候變化的影響中的應用,必將擴大我國在變化等領域的影響力。