遙感飛機(jī)在執(zhí)行航拍任務(wù)（3sNews配圖）

　　2008年5月12日的汶川特大地震，讓中科院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心主任郭華東記憶猶新。

　　作為一名遙感科技工作者，郭華東非常清楚，地震發(fā)生后，能及時(shí)反映震區(qū)受災(zāi)信息的地圖和衛(wèi)星、飛機(jī)遙感數(shù)據(jù)信息直接決定著中央有關(guān)抗震救災(zāi)的決策判斷。

　　事實(shí)上，在地震發(fā)生后的第一時(shí)間內(nèi)，科技部、國(guó)家測(cè)繪局、中國(guó)科學(xué)院和國(guó)土資源部的航空遙感隊(duì)伍立即應(yīng)急響應(yīng)，隨即投入了向黨中央國(guó)務(wù)院及時(shí)提供并匯報(bào)震區(qū)實(shí)時(shí)遙感圖像的緊急工作。

　　郭華東回憶說(shuō)，地震當(dāng)天，國(guó)務(wù)院應(yīng)急辦等機(jī)構(gòu)急需震區(qū)災(zāi)情信息，但受降雨天氣影響，無(wú)法獲取有效的光學(xué)遙感圖像，因而各方都在焦急等待雷達(dá)飛機(jī)進(jìn)入震區(qū)上空，以獲得災(zāi)情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以有效展開(kāi)救援工作。

　　5月14日，郭華東終于等來(lái)了好消息：從重慶機(jī)場(chǎng)起飛的中科院2號(hào)微波遙感飛機(jī)在雨中執(zhí)行雷達(dá)航拍，于當(dāng)天下午獲取分辨率為0.5米的圖像。在進(jìn)行圖像處理和分析后，急送國(guó)務(wù)院應(yīng)急辦。

　　隨后，在5月14日至6月8日的25天中，中科院兩架光學(xué)與雷達(dá)遙感飛機(jī)共完成40多個(gè)架次的飛行任務(wù)，飛行面積覆蓋了北川、汶川、都江堰、綿陽(yáng)、綿竹、茂縣等所有重災(zāi)區(qū)域，獲取了大量災(zāi)區(qū)遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，共上報(bào)災(zāi)情分析報(bào)告114期。

　　回憶起這段經(jīng)歷，郭華東至今仍感慨萬(wàn)千。“在大地震發(fā)生后，航空遙感飛機(jī)在關(guān)鍵時(shí)刻派上了用場(chǎng)，為中央有關(guān)抗震救災(zāi)科學(xué)決策提供了有力支持。”

　　在很多人的印象中，這大概是“衛(wèi)星遙感”“航空遙感”這些專業(yè)詞匯在中國(guó)第一次如此近距離地為公眾所了解和感知。

　　而于今年3月8日開(kāi)幕的“十一五”國(guó)家重大科技成就展，再次為中國(guó)民眾揭開(kāi)航空遙感的“神秘面紗”。展廳內(nèi)的航空遙感系統(tǒng)展臺(tái)上，高精度實(shí)用SAR傳感器、新一代寬幅蓋自定位航空相機(jī)、輕小型機(jī)載激光雷達(dá)、A2C超輕型遙感飛機(jī)、遙感無(wú)人飛機(jī)模型等一件件展品吸引了眾多參觀者的目光。

　　事實(shí)上，誕生于上世紀(jì)八九十年代的中國(guó)航空遙感技術(shù)，在國(guó)家863計(jì)劃持續(xù)不斷的大力支持下，歷經(jīng)多年發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、從跟蹤模仿到技術(shù)創(chuàng)新、從科學(xué)實(shí)驗(yàn)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的重大跨越。

　　面向國(guó)情

　　大力發(fā)展航空遙感系統(tǒng)

　　近年來(lái)，我國(guó)航空遙感技術(shù)研究取得了一系列顯著的成就，現(xiàn)代航空遙感系統(tǒng)也在災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)、高精度地表測(cè)量、礦產(chǎn)資源探測(cè)等社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。面對(duì)我國(guó)在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域與西方發(fā)達(dá)國(guó)家尚存在不小差距的現(xiàn)實(shí)境況，大力發(fā)展航空遙感技術(shù)不失為提高我國(guó)遙感系統(tǒng)整體水平的一個(gè)戰(zhàn)略突破口。

　　3000萬(wàn)畝和3億畝

　　“遙感”，顧名思義，就是遙遠(yuǎn)地感知。它是通過(guò)探測(cè)地表物體對(duì)電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。我國(guó)古代傳說(shuō)中的“千里眼”、“順風(fēng)耳”就具有這樣的“遙感”神通。

　　不同于衛(wèi)星遙感依靠人造衛(wèi)星，航空遙感主要是依靠飛機(jī)、飛艇、氣球等飛行器進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)。因靈活、快速、成像比例尺大、空間分辨率高等特點(diǎn)，航空遙感技術(shù)已成為現(xiàn)代對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的重要組成部分。

　　90年代中后期，郭華東擔(dān)任863計(jì)劃信息獲取與技術(shù)處理主題(簡(jiǎn)稱308主題)第四、五屆專家組組長(zhǎng)，專門(mén)從事新型對(duì)地觀測(cè)技術(shù)研究工作。在此期間，308主題建立了一套先進(jìn)的多層次、立體化和全天候的分布式機(jī)載對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由模塊化成像光譜儀、面陣CCD超光譜成像儀、高分辨率面陣CCD相機(jī)、三維成像儀和L波段雷達(dá)共5種新型遙感器組成，具備高光譜、高空間分辨率、穿透性和三維成像能力。

　　談及該系統(tǒng)的應(yīng)用能力，郭華東沒(méi)有侃侃而談，而是給記者講了一個(gè)有關(guān)3000萬(wàn)畝和3億畝的故事。

　　1998年長(zhǎng)江流域發(fā)生特大洪水災(zāi)害，災(zāi)后中央需要了解災(zāi)區(qū)農(nóng)業(yè)受災(zāi)情況，通過(guò)對(duì)地方上報(bào)的數(shù)據(jù)匯總后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年全國(guó)糧食因?yàn)?zāi)絕收3億畝。

　　3億畝不是小數(shù)目，將直接影響著當(dāng)年全國(guó)糧食生產(chǎn)和供應(yīng)穩(wěn)定。為了保證科學(xué)決策，中央急需準(zhǔn)確而權(quán)威的數(shù)據(jù)。

　　在原國(guó)家科委統(tǒng)一部署下，國(guó)家“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃遙感地理信息系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)綜合應(yīng)用研究(96-B02)重大項(xiàng)目組和863計(jì)劃308主題專家組分頭組織開(kāi)展洪澇災(zāi)情評(píng)估工作。

　　郭華東當(dāng)時(shí)擔(dān)任308主題專家組組長(zhǎng)。他回憶說(shuō)：“當(dāng)時(shí)我們馬上派遙感飛機(jī)飛到災(zāi)區(qū)上空進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，通過(guò)分析遙感圖像，我們最后得出的數(shù)據(jù)是當(dāng)年全國(guó)水稻因?yàn)?zāi)絕收3000萬(wàn)畝。”

　　3000萬(wàn)畝和3億畝，這兩個(gè)數(shù)據(jù)差的可是一個(gè)數(shù)量級(jí)。為何有這么大差距?到底哪個(gè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確?

　　與此同時(shí)，96-B02項(xiàng)目組也得到了與308項(xiàng)目組相類似的災(zāi)情評(píng)估數(shù)據(jù)。顯然，一些地方人為夸大了糧食受災(zāi)面積和災(zāi)情，而航空遙感技術(shù)則客觀、準(zhǔn)確記錄了農(nóng)作物受災(zāi)情況。

　　“當(dāng)時(shí)朱镕基總理聽(tīng)取了國(guó)家科委關(guān)于3000萬(wàn)畝這個(gè)數(shù)據(jù)的專題匯報(bào)，朱總理很高興，認(rèn)為遙感數(shù)據(jù)真實(shí)及時(shí)權(quán)威。”郭華東介紹說(shuō)，“隨后中央就據(jù)此作出了1998年全國(guó)糧食局部減產(chǎn)，但糧食總產(chǎn)量與往年持平的宏觀判斷。”

　　郭華東認(rèn)為，航空遙感技術(shù)與航天遙感技術(shù)結(jié)合在一起在農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、產(chǎn)量估計(jì)方面有廣泛而重要的應(yīng)用前景，這對(duì)于我國(guó)這樣的農(nóng)業(yè)大國(guó)來(lái)說(shuō)意義重大。

　　機(jī)載遙感系統(tǒng)性價(jià)比高

　　遙感技術(shù)按照平臺(tái)分類，通常可以分為星載系統(tǒng)、機(jī)載系統(tǒng)兩大類。由于研制起步早、資金充裕、技術(shù)水平高，西方發(fā)達(dá)國(guó)家星載遙感系統(tǒng)技術(shù)成熟且達(dá)到商業(yè)化運(yùn)營(yíng)水平，在國(guó)際高分辨率遙感數(shù)據(jù)市場(chǎng)上占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)。

　　相比之下，我國(guó)在星載遙感技術(shù)發(fā)展方面，與美國(guó)、法國(guó)等西方國(guó)家還存在很大的差距。

　　郭華東介紹說(shuō)，我國(guó)遙感衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命一般為二三年或稍再長(zhǎng)一些，重訪周期10余天或更長(zhǎng)，遙感器為可見(jiàn)光、紅外CCD相機(jī)和紅外多光譜掃描儀。受重訪周期和天氣因素影響，給星載遙感系統(tǒng)提供高質(zhì)量覆蓋全國(guó)數(shù)據(jù)帶來(lái)困難，這也是當(dāng)前制約我國(guó)星載遙感系統(tǒng)發(fā)展的一大技術(shù)瓶頸。

　　“而利用國(guó)外高分辨率衛(wèi)星，成本太高。”郭華東給記者算了一筆賬，“比如購(gòu)買以色列空間分辨率為1米衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，一景就要價(jià)1萬(wàn)美元，100平方公里要1.3—1.5萬(wàn)美元。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)以600萬(wàn)平方公里計(jì)算需要7.8億美元，這是用戶很難承受的。”

　　郭華東認(rèn)為，一方面，我國(guó)高分辨率遙感數(shù)據(jù)全部依賴星載遙感信息源存在一定困難;而另一方面，在863計(jì)劃的扶持下，實(shí)際上我國(guó)的機(jī)載遙感系統(tǒng)水平并不低，很多單項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

　　他介紹說(shuō)，在“九五”、“十五”期間，308主題就開(kāi)展了機(jī)載對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的示范應(yīng)用，在城市建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域進(jìn)行了成功應(yīng)用。國(guó)家“八五”、“九五”期間的洪水災(zāi)害監(jiān)測(cè)、城市環(huán)境遙感、大面積的遙感專題應(yīng)用于測(cè)繪地形圖相結(jié)合的項(xiàng)目，主要還是采用機(jī)載遙感技術(shù)來(lái)完成。“尤其是以測(cè)繪國(guó)家基本地形圖、林業(yè)信息調(diào)查、城市規(guī)劃等為目的信息源，幾乎完全依賴機(jī)載遙感系統(tǒng)完成。”

　　“考慮到中國(guó)具體的國(guó)情，相對(duì)于耗資巨大的星載遙感系統(tǒng)，機(jī)載遙感系統(tǒng)運(yùn)行成本低、更為實(shí)用，而且從技術(shù)發(fā)展來(lái)說(shuō)，機(jī)載遙感平臺(tái)又是遙感技術(shù)向星載平臺(tái)過(guò)渡的試驗(yàn)床，世界上幾乎所有的星載雷達(dá)技術(shù)都離不開(kāi)機(jī)載試驗(yàn)。”郭華東認(rèn)為，航空遙感系統(tǒng)不失為一種性價(jià)比高、適合我國(guó)當(dāng)前國(guó)情的遙感技術(shù)體系，今后應(yīng)值得大力發(fā)展。

　　面向前沿

　　自主研發(fā)核心技術(shù)

　　國(guó)土資源調(diào)查、災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)等社會(huì)領(lǐng)域?qū)Ω叻直媛蔬b感數(shù)據(jù)需求日益擴(kuò)大，這對(duì)我國(guó)的航空遙感技術(shù)提出了更高的要求。而由于高分辨率雷達(dá)等技術(shù)的敏感性，國(guó)外一直對(duì)中國(guó)封鎖航空遙感的核心技術(shù)并禁運(yùn)相關(guān)儀器設(shè)備。面對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)實(shí)，自主研發(fā)核心技術(shù)，打破國(guó)外封鎖，提升集成能力已成為我國(guó)航空遙感發(fā)展的一條必由之路。

　　航空SAR技術(shù)打破國(guó)外壟斷

　　遙感傳感器是整個(gè)遙感系統(tǒng)最核心的部件之一，其性能直接影響著遙感圖像的空間分辨率及遙感信息獲取效率。在諸多傳感器技術(shù)中，干涉合成孔徑雷達(dá)(簡(jiǎn)稱干涉SAR)是一種微波傳感國(guó)際前沿技術(shù)。它集高分辨率SAR技術(shù)、高精度慣性測(cè)量技術(shù)、高精度平臺(tái)定位技術(shù)于一體，可以全天時(shí)、全天候、快速高效地獲取精確的地形圖和高分辨率正射影像。

　　然而，一個(gè)尷尬的事實(shí)是，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)能夠用來(lái)開(kāi)展干涉研究的SAR遙感數(shù)據(jù)主要依賴于國(guó)外的SAR衛(wèi)星資料。

　　中科院電子所副所長(zhǎng)丁赤飚對(duì)此頗為憂慮。“一方面,這數(shù)據(jù)獲取周期長(zhǎng)，至少需要幾天才能實(shí)現(xiàn)測(cè)繪地區(qū)數(shù)據(jù)覆蓋，甚至對(duì)于大面積測(cè)繪地區(qū)需要經(jīng)過(guò)一、兩年才能獲取全部影像數(shù)據(jù);另一方面，分辨率低，一般5—30米左右，無(wú)法滿足1∶5萬(wàn)及以上比例尺大面積測(cè)繪精度需求。”

　　在他看來(lái)，研制以機(jī)載干涉SAR系統(tǒng)為核心的高效能航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)，不僅可以突破國(guó)外的技術(shù)封鎖，還可以滿足高分辨率數(shù)據(jù)市場(chǎng)需求，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)航空遙感突破式發(fā)展。明確了思路，丁赤飚和中科院電子所立即展開(kāi)技術(shù)研發(fā)和攻關(guān)。

　　“十五”期間，在863計(jì)劃支持下，中科院電子所開(kāi)始研制“機(jī)載干涉SAR系統(tǒng)”，并最終在2004年成功研制完成我國(guó)第一部機(jī)載干涉SAR系統(tǒng)原理樣機(jī)，其三維測(cè)量指標(biāo)達(dá)到1∶5萬(wàn)數(shù)字高程模型要求，并成功地進(jìn)行了飛行實(shí)驗(yàn)。該技術(shù)于2006年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

　　但中科院電子所并沒(méi)有就此停歇。從“十一五”開(kāi)始，該所聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家單位開(kāi)始進(jìn)行863計(jì)劃“高效能航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)”項(xiàng)目研究。

　　“這個(gè)項(xiàng)目主要目的是解決當(dāng)前制約我國(guó)航空遙感應(yīng)用中存在的數(shù)據(jù)獲取手段單一、效率不高的問(wèn)題。” 該項(xiàng)目總體組成員之一、中科院電子所研究員向茂生對(duì)記者表示，“之所以要求高效能，主要要求就是數(shù)據(jù)獲取和處理的效率要高。”

　　向茂生對(duì)記者解釋說(shuō)，“雷達(dá)作業(yè)時(shí)，載機(jī)飛行速度很快，每小時(shí)能飛400、500公里，這樣算下來(lái)航空SAR遙感1小時(shí)至少掃描1000多平方公里，測(cè)繪帶約為5—10公里。這較之于光學(xué)傳感器來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)獲取效率有很大提高，并且這數(shù)據(jù)獲取還不受天氣和氣候的影響。”

　　他舉例說(shuō)，機(jī)載SAR飛機(jī)當(dāng)天起飛，當(dāng)晚遙感信息就能下傳到計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，第二天就能出二維圖像。在地面信息的配合下，獲取高分辨率的圖像并繪制出完整的地形圖大概需要一周時(shí)間。

　　經(jīng)過(guò)3年不懈努力，高效能航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)重點(diǎn)突破了系統(tǒng)總體與系統(tǒng)集成、X波段干涉SAR等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了比例尺精度從過(guò)去的1∶5萬(wàn)到現(xiàn)在1∶1萬(wàn)的技術(shù)跨越。

　　“更為重要地是，該系統(tǒng)打破了國(guó)外技術(shù)封鎖，使中國(guó)成為世界上第3個(gè)擁有以高精度干涉SAR技術(shù)為代表的先進(jìn)航空SAR遙感系統(tǒng)的國(guó)家。”向茂生自豪地表示。

　　系統(tǒng)集成創(chuàng)新凸顯1+1>2效果

　　當(dāng)前我國(guó)航空遙感系統(tǒng)就單項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)而言，已經(jīng)進(jìn)入到國(guó)際先進(jìn)研制行業(yè)。但一個(gè)不可否認(rèn)的事實(shí)是，在系統(tǒng)綜合性能水平及其對(duì)應(yīng)用要求的滿足度等方面，我們與國(guó)外還有一定的差距，這也是導(dǎo)致我國(guó)遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)的主要原因。

　　中科院光電研究院副院長(zhǎng)李傳榮對(duì)此頗有同感，“從純技術(shù)的角度分析，以應(yīng)用牽引為主線的空地一體化的系統(tǒng)總體集成創(chuàng)新能力的薄弱，是我國(guó)遙感技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的瓶頸性問(wèn)題。”

　　長(zhǎng)期從事過(guò)遙感技術(shù)及應(yīng)用工作的李傳榮，對(duì)于系統(tǒng)集成創(chuàng)新有著自己的理解。“面向應(yīng)用的大系統(tǒng)總體集成，就是要實(shí)質(zhì)性解決在工程技術(shù)研制水平約束下的應(yīng)用需求滿足度、以及多系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的綜合性技術(shù)問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中，集成創(chuàng)新強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)綜合性能最優(yōu)，目的就是要達(dá)到1+1>2的效果。”

　　“比如說(shuō)在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多傳感器集成技術(shù)。”李傳榮舉例說(shuō)，“從工程研制的角度看，在單一光學(xué)遙感傳感器上同時(shí)滿足高空間分辨率、高光譜分辨率和大幅寬覆蓋指標(biāo)要求目前還難以實(shí)現(xiàn)，而定量化遙感應(yīng)用和高精度信息獲取對(duì)具備上述功能的遙感系統(tǒng)又有著非常迫切的需求。

　　據(jù)悉，目前遙感技術(shù)先進(jìn)國(guó)家，如美國(guó)和法國(guó)都在努力研究，能把光學(xué)成像、多光譜高光譜成像、紅外成像、微波雷達(dá)、激光雷達(dá)集成起來(lái)的航空遙感系統(tǒng)，以達(dá)到全面精細(xì)遙感的目的。

　　但這一次，李傳榮和他的研究團(tuán)隊(duì)卻在無(wú)人機(jī)航空遙感系統(tǒng)集成方面步入了該領(lǐng)域國(guó)際先進(jìn)行列，走在了大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的前面。

　　2010年底，從863計(jì)劃“無(wú)人機(jī)遙感載荷綜合驗(yàn)證系統(tǒng)”項(xiàng)目組傳來(lái)了一個(gè)令人振奮的消息：該系統(tǒng)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上高分辨率高光譜相機(jī)、大視場(chǎng)寬覆蓋多光譜成像儀、干涉和極化合成孔徑雷達(dá)同平臺(tái)裝載和數(shù)據(jù)獲取。消息一出，震驚了外國(guó)同行。

　　在李傳榮看來(lái)，這樣的嘗試不僅需要勇氣，更多的是需要扎實(shí)的技術(shù)功底。“這次的集成成果證明了中國(guó)在無(wú)人機(jī)航空遙感系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域具備了集成創(chuàng)新的高水平技術(shù)能力。”

　　中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院研究員左建章對(duì)航空遙感系統(tǒng)集成也深有體會(huì)。作為“十一五”863計(jì)劃“高精度輕小型航空遙感系統(tǒng)核心技術(shù)與產(chǎn)品”項(xiàng)目總體組負(fù)責(zé)人，在他看來(lái)，高精度輕小型航空遙感系統(tǒng)本身就是一種高度模塊化、多組合模式的集成系統(tǒng)。“該系統(tǒng)由數(shù)碼航測(cè)相機(jī)、POS系統(tǒng)、穩(wěn)定平臺(tái)、機(jī)載LiDAR等集成。它們本身各自有獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)、時(shí)空參數(shù)。而集成系統(tǒng)需要建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)空參考，才能實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)圖。”

　　為此，項(xiàng)目總體組提出了系統(tǒng)集成優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，解決高精度與小型化POS及慣性穩(wěn)定平臺(tái)、航空攝影儀器與輕小飛行器適配、適航等關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)還建立了專用的高精度系統(tǒng)集成檢校場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器本身參數(shù)標(biāo)定，航空器與集成遙感系統(tǒng)的適配驗(yàn)證等功能，并最終形成了形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、滿足1∶500測(cè)圖精度的遙感系統(tǒng)。

　　正是通過(guò)這些項(xiàng)目的研制實(shí)踐，我國(guó)航空遙感系統(tǒng)綜合性能水平及其應(yīng)用技術(shù)得到了顯著提升，集成創(chuàng)新能力大大增強(qiáng)。

　　構(gòu)建獨(dú)具特色的航空遙感體系

　　在我國(guó)國(guó)家863計(jì)劃“十一五”地球觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域中，一個(gè)引人注目的現(xiàn)象是，該領(lǐng)域中與航空遙感系統(tǒng)相關(guān)的重點(diǎn)項(xiàng)目就有3項(xiàng)，分別是“高效能航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)”、“無(wú)人機(jī)遙感載荷綜合驗(yàn)證系統(tǒng)”、“高精度輕小型遙感系統(tǒng)”。

　　為何要設(shè)立這3個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目?這3個(gè)項(xiàng)目對(duì)我國(guó)航空遙感系統(tǒng)的發(fā)展有何意義?

　　對(duì)此，郭華東有著自己的理解。他認(rèn)為，隨著市場(chǎng)需求的細(xì)分，現(xiàn)代航空遙感正朝著多平臺(tái)、多傳感器、多空域趨勢(shì)發(fā)展。這一發(fā)展趨勢(shì)在這3個(gè)項(xiàng)目中得到了集中體現(xiàn)，這也正是863計(jì)劃地球觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域總體部署的初衷。

　　他分析認(rèn)為，在光學(xué)傳感器研發(fā)基礎(chǔ)上，高效能航空SAR項(xiàng)目側(cè)重于發(fā)展機(jī)載干涉SAR這樣的先進(jìn)微波成像技術(shù)和裝備，“既可以滿足1萬(wàn)米以上高空域的測(cè)繪需要，又可以滿足一些國(guó)家重大工程的實(shí)施過(guò)程中需要大比例尺、高分辨率的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)需求。”

　　在郭華東看來(lái)，無(wú)人機(jī)載荷驗(yàn)證系統(tǒng)則重在開(kāi)拓我國(guó)600—3000米低空域的無(wú)人機(jī)民用遙感事業(yè)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)遙感載荷性能綜合驗(yàn)證的系統(tǒng)化運(yùn)行，并在國(guó)家應(yīng)急響應(yīng)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取中發(fā)揮重要作用。

　　針對(duì)高精度輕小型航空遙感系統(tǒng)研制，郭華東表示，“這有效利用低空及超低空平臺(tái)，提高影像分辨率和高程測(cè)量精度，實(shí)現(xiàn)普通遙感難以實(shí)現(xiàn)的大量高精度三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)，同時(shí)還能完成復(fù)雜姿態(tài)攝影，滿足數(shù)字城市建設(shè)對(duì)三維景觀信息的需求。”

　　郭東華總結(jié)認(rèn)為，“由此可見(jiàn)，863計(jì)劃設(shè)立這3個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，不僅有SAR這樣的微波傳感器，也有輕小型組合寬幅相機(jī)這樣的光學(xué)傳感器。不僅涵蓋無(wú)人機(jī)這種低空域遙感平臺(tái)，同時(shí)也包括噴氣式飛機(jī)1萬(wàn)多米的高空領(lǐng)域;不僅滿足大比例尺地理數(shù)據(jù)需求，也能在應(yīng)急測(cè)繪中發(fā)揮作用。”

　　在他看來(lái)，這些重點(diǎn)項(xiàng)目的設(shè)立和研制，更大的意義在于成功構(gòu)建我國(guó)多空域、多平臺(tái)、多傳感器體系的立體化航空遙感網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而滿足多種多樣的航空遙感數(shù)據(jù)市場(chǎng)需求，“這對(duì)未來(lái)我國(guó)發(fā)展現(xiàn)代航空遙感事業(yè)無(wú)疑將有積極的、深遠(yuǎn)的影響”。

　　面向應(yīng)用

　　瞄準(zhǔn)市場(chǎng)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

　　發(fā)展高技術(shù)，有一個(gè)永恒的命題，那就是為什么要發(fā)展這項(xiàng)高技術(shù)?863計(jì)劃設(shè)立之初，就明確提出“發(fā)展高科技，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”。由此可見(jiàn)沒(méi)有直接或潛在用戶的技術(shù)、最終不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)是沒(méi)有長(zhǎng)久生命力的。航空遙感技術(shù)本質(zhì)上是信息產(chǎn)業(yè)的一部分，其終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，向社會(huì)提供有價(jià)值的信息產(chǎn)品，從而滿足信息化經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)遙感信息資源的日常需求。

　　載荷驗(yàn)證平臺(tái)奏響產(chǎn)業(yè)化序曲

　　隨著我國(guó)遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)遙感技術(shù)的產(chǎn)出——遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品和信息產(chǎn)品質(zhì)量給予充分的重視，不僅是技術(shù)進(jìn)步的要求，更是遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的要求。

　　而航空遙感是一個(gè)應(yīng)用性和實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的技術(shù)，基礎(chǔ)研究和試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⒓膀?yàn)證也離不開(kāi)大量的實(shí)驗(yàn)。但一個(gè)值得注意的現(xiàn)象是，在我國(guó)遙感技術(shù)研制轉(zhuǎn)向應(yīng)用的過(guò)程中，由于載荷驗(yàn)證等中間環(huán)節(jié)的缺失，導(dǎo)致很多遙感數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足實(shí)際應(yīng)用水平。

　　對(duì)此，長(zhǎng)期從事遙感技術(shù)研制與應(yīng)用的李傳榮認(rèn)為，“當(dāng)務(wù)之急是要考慮如何加強(qiáng)系統(tǒng)研制過(guò)程中的質(zhì)量控制，使工程指標(biāo)能夠確實(shí)滿足科學(xué)目標(biāo)和應(yīng)用目標(biāo)的要求、使工程研制與業(yè)務(wù)化運(yùn)行緊密結(jié)合。”

　　實(shí)際上，國(guó)家科技管理部門(mén)已經(jīng)開(kāi)始著手解決這個(gè)問(wèn)題了。在科技部“無(wú)人機(jī)遙感載荷綜合驗(yàn)證系統(tǒng)”項(xiàng)目申請(qǐng)指南中赫然寫(xiě)道：該系統(tǒng)是國(guó)家科技部針對(duì)我國(guó)對(duì)地觀測(cè)技術(shù)與應(yīng)用快速發(fā)展中載荷航空飛行驗(yàn)證環(huán)節(jié)缺失的問(wèn)題，在“十一五”期間部署的國(guó)家863重點(diǎn)項(xiàng)目。

　　在該系統(tǒng)總體負(fù)責(zé)人李傳榮看來(lái)，如果沒(méi)有飛行驗(yàn)證環(huán)節(jié)，再好的對(duì)地觀測(cè)遙感技術(shù)要進(jìn)入成熟的商業(yè)化應(yīng)用都是奢談。“有了飛行驗(yàn)證環(huán)節(jié)，就能對(duì)飛行試驗(yàn)中的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行不斷檢驗(yàn)校正，按照設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用要求進(jìn)行改進(jìn)，最大限度的滿足用戶的實(shí)際需求。”

　　正因此如，從申請(qǐng)這個(gè)項(xiàng)目一開(kāi)始，李傳榮和研制團(tuán)隊(duì)就抱定了必須讓這個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)系統(tǒng)業(yè)務(wù)化運(yùn)行的決心。“我們的目標(biāo)不僅僅在于達(dá)到課題考核驗(yàn)收指標(biāo)，更要走出實(shí)驗(yàn)室，走向需求客戶和應(yīng)用市場(chǎng)。”

　　記者在該驗(yàn)證系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)有意思的現(xiàn)象：該項(xiàng)目同時(shí)改造了兩架無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，研制了兩套基本載荷系統(tǒng)，還建立了南北兩個(gè)驗(yàn)證場(chǎng)。

　　“之所以研制兩套載荷系統(tǒng)，目的就是為了滿足不同的實(shí)際應(yīng)用需求;建立南北兩個(gè)驗(yàn)證場(chǎng)，也是考慮到我國(guó)南北地區(qū)不同地形、不同氣候?qū)τ诤娇者b感應(yīng)用的實(shí)際影響。”在李傳榮看來(lái)，做驗(yàn)證系統(tǒng)就是要充分考慮到不同的市場(chǎng)需求對(duì)工程研制的具體要求，形成一套無(wú)人機(jī)遙感載荷綜合驗(yàn)證業(yè)務(wù)運(yùn)行體系，為今后市場(chǎng)化驗(yàn)證平臺(tái)商業(yè)化運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

　　值得一提的是，2010年11月14日，無(wú)人機(jī)遙感載荷綜合驗(yàn)證系統(tǒng)在內(nèi)蒙古包頭某機(jī)場(chǎng)完成北方場(chǎng)首次光學(xué)載荷科學(xué)試驗(yàn)飛行。一直關(guān)注該驗(yàn)證系統(tǒng)的科技部副部長(zhǎng)曹健林還專程前往現(xiàn)場(chǎng)觀看飛行試驗(yàn)。在試驗(yàn)取得圓滿成功后，曹部長(zhǎng)還即興作詞一首《臨江仙——記包頭無(wú)人機(jī)試驗(yàn)》：喜送大鵬巡碧空，俯瞰阡陌分明。欲比天地求圖精。幾度無(wú)眠夜，今朝塞外行。把盞穹隆聚豪英，金戈鐵馬堪驚。長(zhǎng)天闊野見(jiàn)新城。強(qiáng)軍富民事，科苑起三更。

　　曹健林副部長(zhǎng)指出，“無(wú)人機(jī)遙感載荷綜合驗(yàn)證系統(tǒng)”項(xiàng)目是對(duì)863計(jì)劃以往已取得的成果進(jìn)行集成驗(yàn)證和應(yīng)用的一個(gè)創(chuàng)新模式，對(duì)“十二五”863計(jì)劃部署項(xiàng)目具有指導(dǎo)意義。

　　談及這點(diǎn)，李傳榮頗為激動(dòng)。“曹部長(zhǎng)的肯定，證明了我們搞無(wú)人機(jī)遙感載荷綜合驗(yàn)證系統(tǒng)，進(jìn)而產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行的路子是對(duì)的，也是完全行的通的。這更加堅(jiān)定了我們將這個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)機(jī)制一直進(jìn)行下去的決心。”

　　學(xué)術(shù)會(huì)議上活躍的公司代表

　　“我這幾年參加各種學(xué)術(shù)會(huì)議，一個(gè)最大的體會(huì)就是，現(xiàn)在參加專業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議的公司人員越來(lái)越多了。”郭華東說(shuō)，“可以說(shuō)10余年前，有關(guān)遙感學(xué)術(shù)會(huì)議的參會(huì)人員都是來(lái)自院所及高校的科研人員。最近這些年，學(xué)術(shù)研討會(huì)上的公司代表身影逐漸多了起來(lái)，這些公司不僅關(guān)心一些前沿技術(shù)，也更加關(guān)心背后的應(yīng)用市場(chǎng)，有的甚至直接參與了863計(jì)劃航空遙感項(xiàng)目的研制工作。我想這從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明我國(guó)航空遙感的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程在加快。”

　　事實(shí)上，863計(jì)劃航空遙感系統(tǒng)項(xiàng)目研制一直注重“官產(chǎn)學(xué)研用”結(jié)合，重視企業(yè)在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中的推動(dòng)作用，堅(jiān)持按照企業(yè)這些市場(chǎng)用戶的應(yīng)用需求來(lái)牽引工程技術(shù)的研制，進(jìn)而推動(dòng)航空遙感技術(shù)面向市場(chǎng)和應(yīng)用。

　　例如，在“高精度輕小型航空遙感系統(tǒng)”項(xiàng)目中，中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院聯(lián)合北京航空航天大學(xué)、中科院光電院、首都師范大學(xué)、長(zhǎng)春光機(jī)所、四維遠(yuǎn)見(jiàn)、中測(cè)新圖等多家單位，堅(jiān)持走“抱團(tuán)”發(fā)展道路，各自合理定位自己的角色，“分工協(xié)作、各盡所能”,根據(jù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、利益共享的原則，建立雙邊、多邊技術(shù)協(xié)作機(jī)制，形成官產(chǎn)學(xué)研用的自主創(chuàng)新合力。

　　對(duì)此，左建章研究員感觸頗深。因?yàn)樗救瞬粌H是該項(xiàng)目總體組負(fù)責(zé)人，同時(shí)還身兼項(xiàng)目課題承擔(dān)方——北京四維遠(yuǎn)見(jiàn)信息技術(shù)有限公司總經(jīng)理職務(wù)。“自己既是技術(shù)研究員，又是技術(shù)推廣員。”笑言之余，左建章對(duì)航空遙感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有著獨(dú)到的體會(huì)。“因?yàn)檫@樣的雙重身份，使原本只關(guān)心技術(shù)的科研人員有了更多的市場(chǎng)意識(shí)。現(xiàn)在我經(jīng)常提醒我的同事，在研發(fā)時(shí)注重按照應(yīng)用需求不斷改進(jìn)和完善技術(shù)和產(chǎn)品，只有這樣，才能把科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。”

　　貴州航空集團(tuán)是我國(guó)航空遙感產(chǎn)業(yè)鏈上的工業(yè)集團(tuán)代表之一。在對(duì)貴航集團(tuán)調(diào)研時(shí)，科技部副部長(zhǎng)曹健林充分肯定了貴航作為企業(yè)代表在該系統(tǒng)中發(fā)揮的作用。他指出，國(guó)家863項(xiàng)目重在運(yùn)用、重在示范、重在牽引，貴航集團(tuán)參與863計(jì)劃無(wú)人機(jī)遙感項(xiàng)目，是對(duì)國(guó)家民用高新技術(shù)發(fā)展的有益探索。曹部長(zhǎng)還表示，當(dāng)前要形成完整系統(tǒng)、能夠成體系發(fā)揮應(yīng)用、檔次較高的無(wú)人機(jī)主導(dǎo)產(chǎn)品，需要像貴航集團(tuán)這樣的大企業(yè)有力參與和推動(dòng)。

　　滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求

　　在談及我國(guó)航空遙感產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用時(shí)，幾乎所有的采訪對(duì)象都無(wú)一例外地提及一個(gè)觀點(diǎn)：航空遙感應(yīng)用必須服務(wù)于國(guó)土資源管理、防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)、建設(shè)工程測(cè)繪保障等國(guó)家重大戰(zhàn)略需要，這既是航空遙感應(yīng)用的必由之路，也是當(dāng)前我國(guó)發(fā)展現(xiàn)實(shí)需要。

　　事實(shí)上，航空遙感技術(shù)及系統(tǒng)已經(jīng)在西部測(cè)圖、災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等國(guó)家重大戰(zhàn)略需求應(yīng)用上取得豐碩成果。

　　國(guó)家西部測(cè)圖工程是一項(xiàng)重大測(cè)繪工程，是推進(jìn)國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的重要舉措。向茂生告訴記者，高效能航空SAR遙感應(yīng)用設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于該工程。

　　“該系統(tǒng)的干涉機(jī)載SAR技術(shù)達(dá)到1∶5萬(wàn)地形圖精度，可以反映出地面50平方米大小物體。”他介紹說(shuō)，該測(cè)圖技術(shù)可以覆蓋西部沒(méi)有1∶5萬(wàn)比例尺地形圖的200萬(wàn)平方公里國(guó)土，為西部地區(qū)提供生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、水文地質(zhì)調(diào)查、資源礦產(chǎn)勘探等基本服務(wù)，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，維護(hù)邊疆穩(wěn)定。

　　而我國(guó)已經(jīng)利用航空遙感系統(tǒng)建立起了一套自然災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)和災(zāi)情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體系。對(duì)此，主持過(guò)2010年玉樹(shù)地震災(zāi)情遙感工作的郭華東有切身體會(huì)。

　　“2010年4月14日早上7:49，玉樹(shù)發(fā)生地震，第一時(shí)間內(nèi)亟須災(zāi)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。我們的遙感飛機(jī)直接從四川綿陽(yáng)飛到玉樹(shù)上空，下午1：30開(kāi)始獲取數(shù)據(jù)，當(dāng)晚就傳回了整個(gè)玉樹(shù)縣城所有房屋，包括倒塌房屋的遙感圖像，空間分辨率達(dá)到0.3米。我們連夜把首批遙感圖像與災(zāi)情分析信息送達(dá)國(guó)務(wù)院應(yīng)急辦，15號(hào)凌晨把整個(gè)玉樹(shù)災(zāi)區(qū)遙感影像報(bào)上，溫家寶總理詳細(xì)觀看了這些影像并聽(tīng)取了災(zāi)情匯報(bào)。”

　　對(duì)于這些高分辨率航空遙感圖像的作用，國(guó)務(wù)院應(yīng)急辦趙宏宇副主任回憶說(shuō)，“2010年4月15日，馬凱國(guó)務(wù)委員指派專人攜帶對(duì)地觀測(cè)中心提供的大幅高分辨率航空遙感影像圖到災(zāi)區(qū)，在當(dāng)晚21時(shí)溫家寶總理主持召開(kāi)的指揮部會(huì)議上，這張圖就被攤鋪在會(huì)商桌上，直接為中央領(lǐng)導(dǎo)同志的決策指揮提供了強(qiáng)有力的支持。”

　　郭華東還告訴記者：“4月14日晚，當(dāng)國(guó)家地震救援隊(duì)到達(dá)玉樹(shù)時(shí)，得知我們已獲取災(zāi)區(qū)遙感圖像的信息，馬上要求提供支持。我們用最快速度向給他們提供了30厘米分辨率影像，救援隊(duì)利用這些高分辨率影像確定具體方案，展開(kāi)搶救傷員行動(dòng)”。國(guó)家地震災(zāi)害緊急救援隊(duì)后來(lái)送給對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心一副致謝錦旗，上書(shū)：“高清圖像，判識(shí)玉樹(shù)，重點(diǎn)排查，科學(xué)施救”。

　　“在上報(bào)遙感影像和災(zāi)情信息的同時(shí)，我們?cè)诘谝粫r(shí)間把所有災(zāi)區(qū)遙感數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)提供給國(guó)家地震局、國(guó)家減災(zāi)委、科技部、總參測(cè)繪局、國(guó)土資源部、水利部等15個(gè)部門(mén)與28個(gè)單位共享，讓需要這些數(shù)據(jù)的單位都能在最快時(shí)間內(nèi)獲取數(shù)據(jù)。”郭華東回憶道，“同時(shí)，我們發(fā)布的31張高分辨率玉樹(shù)遙感圖像在網(wǎng)上點(diǎn)擊率達(dá)到2000多萬(wàn)次，這實(shí)際上也是另外一種形式的數(shù)據(jù)共享。”

　　正是在服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的過(guò)程中，航空遙感技術(shù)在更大范圍內(nèi)得到了有效應(yīng)用。

　　同時(shí)這些得到成熟應(yīng)用的技術(shù)反過(guò)來(lái)又推動(dòng)了我國(guó)在大比例尺測(cè)量、數(shù)字城市建設(shè)等領(lǐng)域的發(fā)展。郭華東認(rèn)為這充分顯示了遙感技術(shù)發(fā)展過(guò)程“需求牽引”和“技術(shù)推動(dòng)”的巨大作用。

　　“這表明我國(guó)航空遙感系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)走上了良性循環(huán)發(fā)展道路。”郭華東認(rèn)為，“十二五”期間，我國(guó)應(yīng)持續(xù)開(kāi)展航空遙感的前沿領(lǐng)域研究，促進(jìn)我國(guó)對(duì)地觀測(cè)事業(yè)與學(xué)科的發(fā)展。同時(shí)應(yīng)堅(jiān)持“官產(chǎn)學(xué)研用”的技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化模式，早日把成熟的技術(shù)推向應(yīng)用市場(chǎng)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)我國(guó)由“遙感大國(guó)”邁向“遙感強(qiáng)國(guó)”，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐作用。