刘英楠

    科学时报讯 在第36届世界空间科学大会上，武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室主任、中国两院院士李德仁指出，目前卫星导航定位数据的处理已经比较成熟地实现了自动化、智能化和实时化，数据通讯、实时广域差分GPS等技术的发展使其空间定位精度达到米级、分米级乃至厘米级。美国的GPS正通过升级改进性能，欧盟正在紧锣密鼓地推进由30颗卫星组成的伽利略计划，我国的二代导航定位系统也将由12颗卫星组成，对更广大的地域提供实时卫星导航定位服务，希望到2020年也能建成我国类似的独立自主的全球导航定位系统。

    李德仁介绍，形成于上世纪八九十年代的地球空间信息科学，未来发展方向是“四化”，即时空信息获取上的天地一体化和全球化，加工与处理上的自动化、智能化与实时化，管理和分发的网格化以及服务的大众化。这对对地观测卫星科技的发展提出了更高要求。

    作为权威摄影测量与遥感学家，李德仁自上世纪80年代起主要从事测量误差理论与处理方法研究；首创从验后方差估计导出粗差定位的选权迭代法，被国际测量学界称之为“李德仁方法”。他指出，以3S技术，即全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感（RS）为代表，包括通讯技术、计算机技术在内的新兴学科——地球空间信息科学，是地球信息科学的重要组成部分、数字地球的基础。

    “气象卫星、海洋卫星、土地资源卫星、测绘卫星，对这些形态、功能各异的对地观测卫星的有效使用，可以帮助人类有效地解决日益突出的人口、资源、环境以及自然灾害等问题。”李德仁说。

    据了解，我国人口众多，土地资源调查、耕地保护和土地利用变化检测是一个十分重要的经常性工作。改革开放以来，曾花10年时间进行了1∶1万的土地利用大调查。目前，我国主要依靠高分辨率（2米到10米）的卫星影像和3S技术，在“十一五”进行第二次全国土地大调查，并建立我国的“数字国土”；卫星搭载的250米分辨率的“中解析度成像光谱仪”（MODIS）和1千米分辨率的“改进型甚高分辨率扫描辐射计”（AVHRR）遥感数据，由于时间分辨率很高，可用于制作标准化植被指数（NDVI），用于土地覆盖变化和农作物长势监测。每年一次的2米到10米分辨率的光学卫星图像，还可借助影像融合技术用于土地变化的年际调查。

    我国多年来将对地观测科技应用于森林火灾、旱涝灾害、凌汛/海洋冰灾等的预警和防范，山体滑波和城市下沉的监测，植被变化、城市扩张的调研，以及城乡规划等，推动了国家经济的发展和人民生活水平的提高。近年来，我国利用航空遥感进行了多次环境监测的应用试验，对多个城市的环境质量和污染程度进行了分析和评价，包括城市热岛、烟雾扩散、水源污染、绿色植物覆盖指数以及交通量等的监测，都取得了重要成果。

    遥感数据在灾害防治中大有用武之地。李德仁介绍，我国在历年洪水灾害中，将加拿大RadarSat卫星和欧洲ERS1/2、ASAR卫星等数据与反映常年水位的光学图像融合，快速圈定洪水淹没范围。他指出，利用九大江河流域的数字高程模型数据，可对洪水灾害进行仿真分析；利用MODIS等中等分辨率卫星图像，可对旱灾、黄河和渤海湾的冰凌灾害进行实时监测；1千米分辨率的气象卫星，可提供每20分钟到1小时的卫星图像，用来监测沙尘暴的发生和传播过程。另外，能否利用卫星遥感热红外图像观测地震前的温度异常预报地震，仍是一个有研究价值的复杂问题。