在河南省測(cè)繪地理信息技術(shù)中心，有一支專(zhuān)職開(kāi)展衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)監(jiān)管和應(yīng)用服務(wù)的技術(shù)隊(duì)伍——河南省遙感院衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“衛(wèi)星中心”）。該中心充分發(fā)揮國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，著力提升遙感影像統(tǒng)籌服務(wù)能力，深度挖掘遙感應(yīng)用價(jià)值，努力推動(dòng)建設(shè)橫向覆蓋省直各部門(mén)、縱向貫通省市縣的衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)體系，為全省自然資源和各行業(yè)應(yīng)用提供了強(qiáng)勁的“星”動(dòng)能。

　　因成績(jī)突出，衛(wèi)星中心被評(píng)為全國(guó)自然資源系統(tǒng)先進(jìn)集體、河南省直“青年文明號(hào)”“工人先鋒號(hào)”等，部門(mén)成員也多次獲得“大國(guó)工匠”，全國(guó)及河南省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)?，測(cè)繪地理信息技術(shù)能手等榮譽(yù)。

　　夯實(shí)基礎(chǔ)，讓影像支撐更有力

　　3月21日，衛(wèi)星中心的數(shù)十名技術(shù)人員正在緊張地忙碌著，有的在處理影像，有的在檢測(cè)變化圖斑。

　　“我正在對(duì)今天接收的影像進(jìn)行正射糾正，生成單景正射影像產(chǎn)品?！毙l(wèi)星中心監(jiān)測(cè)組組長(zhǎng)鈔琪迪一邊處理影像一邊介紹，“單景衛(wèi)星影像必須‘當(dāng)日接收、當(dāng)日處理’，然后再對(duì)這些影像進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)，定期加工基礎(chǔ)和專(zhuān)題產(chǎn)品，讓影像‘活起來(lái)、會(huì)說(shuō)話’，進(jìn)而高效服務(wù)各行各業(yè)?！?/p>

　　作為承擔(dān)河南省自然資源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)獲取、統(tǒng)籌、處理、分發(fā)和應(yīng)用服務(wù)的部門(mén)，自2019年成立以來(lái)，衛(wèi)星中心一直致力于深化遙感應(yīng)用能力建設(shè)，提高衛(wèi)星影像產(chǎn)品服務(wù)的響應(yīng)速度，挖掘衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)“星”活力，努力鋪就河南省衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)興旺之路。

　　2024年3月8日，“河南一號(hào)”衛(wèi)星拍攝的新鄉(xiāng)耕地

　　2024年1月11日，“河南一號(hào)”衛(wèi)星拍攝的三門(mén)峽梯田影像

　　2024年3月29日，“河南一號(hào)”衛(wèi)星拍攝的黃河小浪底影像

　　2022年，對(duì)于衛(wèi)星中心來(lái)說(shuō)，是極不平凡的一年。這一年，“河南一號(hào)”遙感衛(wèi)星成功發(fā)射，不僅是河南省衛(wèi)星零的突破，更使河南省時(shí)空信息快速獲取能力走在全國(guó)前列。這背后，離不開(kāi)衛(wèi)星中心全體人員的艱辛付出與不懈努力。

　　“當(dāng)接到‘河南一號(hào)’遙感衛(wèi)星建設(shè)任務(wù)時(shí)，大家非常振奮——我們終于要有自己的衛(wèi)星了！”回憶起“河南一號(hào)”衛(wèi)星的建設(shè)歷程，衛(wèi)星中心主任余海坤仍激動(dòng)不已，那段充滿挑戰(zhàn)與奮斗的日子，仿佛就在昨日，歷歷在目。

　　一次又一次調(diào)研，北京、呼和浩特、長(zhǎng)春、珠海；一場(chǎng)又一場(chǎng)方案編制會(huì)召開(kāi)，討論、修改、補(bǔ)充、完善?；一個(gè)又一個(gè)不眠之夜，一次又一次優(yōu)化方案……從廣泛的市場(chǎng)調(diào)研，到法律法規(guī)、政策依據(jù)的查詢研究，再到預(yù)算清單的制定、建設(shè)方案的編制，每一步都凝聚著團(tuán)隊(duì)的心血與智慧。歷經(jīng)三個(gè)月艱苦奮戰(zhàn)、八易其稿，衛(wèi)星建設(shè)方案終于通過(guò)審核。

　　2022年8月10日12時(shí)50分，伴隨著巨大的轟鳴聲，“河南一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射升空并順利入軌。這顆由河南省自然資源廳與長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司合作共建的衛(wèi)星，與“吉林一號(hào)”衛(wèi)星星座并網(wǎng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了河南省全域0.75米級(jí)數(shù)據(jù)雙月度覆蓋，協(xié)同自然資源遙感衛(wèi)星，形成百余顆衛(wèi)星共同保障河南省衛(wèi)星應(yīng)用需求的新局面。

　　隨璀璨群“星”而來(lái)的，是海量的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。2023年，衛(wèi)星中心共接收各類(lèi)衛(wèi)星影像1.4萬(wàn)景，形成6期“一張圖”成果，數(shù)據(jù)成果總量達(dá)到47.9TB。

　　海量的影像數(shù)據(jù)、高頻次的影像覆蓋，呼喚更加強(qiáng)大的加工處理和分發(fā)共享能力。衛(wèi)星中心升級(jí)改造了衛(wèi)星影像生產(chǎn)與監(jiān)測(cè)應(yīng)用所需軟硬件設(shè)施，配備了8PB的分布式存儲(chǔ)，40余臺(tái)CPU、GPU服務(wù)器和百余套圖形工作站；同時(shí)建立了“單景影像即時(shí)接收處理、基礎(chǔ)和專(zhuān)題產(chǎn)品定期加工”的數(shù)據(jù)處理機(jī)制，每?jī)稍录庸喢准?jí)覆蓋全省的標(biāo)準(zhǔn)鑲嵌影像，建立健全了遙感影像產(chǎn)品體系，顯著提升了衛(wèi)星影像及相關(guān)產(chǎn)品處理和應(yīng)用能力。

　　為更好地推動(dòng)遙感數(shù)據(jù)共享共用，衛(wèi)星中心以“資源共享、務(wù)實(shí)管用”為目標(biāo)，面向全省各政府部門(mén)、企事業(yè)單位和社會(huì)公眾，自主研發(fā)上線了河南省自然資源衛(wèi)星應(yīng)用云服務(wù)系統(tǒng)，打造了全省首個(gè)衛(wèi)星遙感綜合服務(wù)平臺(tái)，暢通了衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品分發(fā)服務(wù)線上渠道。

　　河南省自然資源衛(wèi)星應(yīng)用云服務(wù)系統(tǒng)上線運(yùn)行

　　“系統(tǒng)不僅匯聚了全省10余年遙感影像資源，還實(shí)現(xiàn)了海量遙感數(shù)據(jù)的一站式查詢申請(qǐng)、共享分發(fā)、在線服務(wù)、監(jiān)測(cè)應(yīng)用等，解決了數(shù)據(jù)找不到、不好用、成本高等問(wèn)題?！焙幽鲜∵b感院副院長(zhǎng)、正高級(jí)工程師李國(guó)清說(shuō)，“我們希望通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)，讓用戶能夠像用水、用電一樣使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)?！?/p>

　　擦亮“天眼”，讓調(diào)查監(jiān)測(cè)更精準(zhǔn)

　　采集地物光譜信息

　　4月9日上午11時(shí)10分，開(kāi)封市祥符區(qū)陳留鎮(zhèn)，資源一號(hào)02D高光譜衛(wèi)星即將過(guò)境。衛(wèi)星中心技術(shù)人員周俊利和同事們正穿梭于田間地頭，利用背攜式ASD光譜儀，采集小麥、大蒜、油菜等農(nóng)作物光譜，以此獲取農(nóng)作物關(guān)鍵生育期的真實(shí)光譜信息，提升農(nóng)作物遙感解譯精度和遙感估產(chǎn)精度。

　　近年來(lái)，衛(wèi)星中心在科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化上不斷發(fā)力，著力開(kāi)展遙感解譯、樣本、算法等關(guān)鍵技術(shù)研究，搭建遙感影像智能解譯系統(tǒng)，提升遙感數(shù)據(jù)解譯精度和效率，探索建設(shè)全省自然資源遙感解譯樣本和地物光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)從“圖像”到“信息”的人工智能識(shí)別提取，為建立高效、完善的自然資源遙感監(jiān)測(cè)服務(wù)體系提供先進(jìn)的技術(shù)手段。

　　河南是農(nóng)業(yè)大省，也是糧食大省。牢牢守住耕地保護(hù)紅線，對(duì)確保國(guó)家糧食安全具有重要意義。2020年7月起，河南省開(kāi)展了農(nóng)村亂占耕地建房專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)。衛(wèi)星中心采用人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)，以自動(dòng)提取與監(jiān)測(cè)為主、人工交互編輯作業(yè)為輔，及時(shí)提取并上報(bào)疑似新增亂占耕地建房問(wèn)題圖斑，為全省耕地保護(hù)工作提供精準(zhǔn)、有力的技術(shù)支撐。

　　“2021年4月27日，我們?cè)诔B(tài)化監(jiān)測(cè)時(shí)，在當(dāng)天接收的影像上發(fā)現(xiàn)某地17畝永久基本農(nóng)田破土動(dòng)工，但一個(gè)月前這處還是綠色農(nóng)田?！庇嗪＠ふf(shuō)，衛(wèi)星中心立即向當(dāng)?shù)刈匀毁Y源主管部門(mén)反饋，經(jīng)實(shí)地核查確認(rèn)，是村民私自挖掘建造儲(chǔ)水池?！耙粋€(gè)月后衛(wèi)星重訪時(shí)，這塊地已被填平，恢復(fù)為耕地?！?/p>

　　“監(jiān)督執(zhí)法，必須在‘早’上下功夫，要早發(fā)現(xiàn)、早制止。衛(wèi)星遙感是自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)的‘眼睛’，我們要做的就是擦亮這雙‘慧眼’，讓它快速、精準(zhǔn)地識(shí)別地表變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違法違規(guī)占用耕地行為，著力將違法問(wèn)題‘發(fā)現(xiàn)在初始、解決在萌芽’?！焙幽鲜∵b感院院長(zhǎng)張向軍如是說(shuō)。

　　衛(wèi)星中心著力開(kāi)展了面向耕地“非農(nóng)化”“非糧化”遙感監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)研究和規(guī)?；瘧?yīng)用。在樣本分類(lèi)和采集方面，技術(shù)人員研究建立了遙感解譯樣本分類(lèi)技術(shù)體系，制定了樣本分類(lèi)與采集建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，為大規(guī)模開(kāi)展遙感解譯樣本采集、建立解譯樣本庫(kù)提供了可靠依據(jù)。

　　針對(duì)樣本采集效率低、質(zhì)量不佳的問(wèn)題，衛(wèi)星中心巧妙利用河南省建立的“天眼”系統(tǒng)視頻監(jiān)控，構(gòu)建了基于視頻流影像的樣本采集技術(shù)，研發(fā)了樣本采集與審核管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)耕地變化與農(nóng)作物遙感解譯樣本的高效采集，為河南省百萬(wàn)級(jí)超大規(guī)模遙感解譯樣本庫(kù)建設(shè)奠定了良好基礎(chǔ)。

　　積累了大量的樣本數(shù)據(jù)，衛(wèi)星中心再接再厲，運(yùn)用深度學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練農(nóng)作物和耕地變化監(jiān)測(cè)模型。考慮到一個(gè)通用模型難以滿足所有需求，技術(shù)人員對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了反復(fù)優(yōu)化和本地化改造，比如，對(duì)地理氣候帶進(jìn)行解譯分區(qū)，引入紋理、綠度、植被等指數(shù)，找出各分區(qū)最優(yōu)模型，建立各分區(qū)解譯特征庫(kù)，實(shí)現(xiàn)變化圖斑的快速自動(dòng)發(fā)現(xiàn)。

　　此外，衛(wèi)星中心還利用農(nóng)作物光譜特征信息和物候信息，實(shí)現(xiàn)了主要糧食作物和主要經(jīng)濟(jì)作物的準(zhǔn)確識(shí)別?！盎ㄉ?、大豆同屬秋季作物，自動(dòng)解譯時(shí)容易混淆。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，我們加入互注意力機(jī)制，根據(jù)兩種作物的光譜特征和物候信息，連續(xù)訓(xùn)練模型，最終發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)勢(shì)最旺盛時(shí)，二者光譜差異最為明顯，進(jìn)而做到了準(zhǔn)確識(shí)別?！敝芸±e例說(shuō)。

　　經(jīng)過(guò)潛心鉆研、不斷探索，衛(wèi)星中心攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難關(guān)，形成了一整套面向耕地“非農(nóng)化”“非糧化”遙感精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)的技術(shù)方法體系，實(shí)現(xiàn)違法違規(guī)占用耕地問(wèn)題的快速、準(zhǔn)確提取。

　　“以前監(jiān)測(cè)提取疑似占用耕地圖斑，每人每天平均監(jiān)測(cè)三五百平方千米?，F(xiàn)在，遙感智能解譯能力提升了，一天大約能完成3萬(wàn)平方千米，解譯精度和效率都得到了顯著提升?！庇嗪＠ふf(shuō)。

　　該項(xiàng)目榮獲了2023年河南省遙感科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，并在河南省開(kāi)展了規(guī)?；瘧?yīng)用實(shí)踐。利用項(xiàng)目成果，衛(wèi)星中心已完成河南省全域90余批次耕地“非農(nóng)化”“非糧化”監(jiān)測(cè)和執(zhí)法監(jiān)管專(zhuān)項(xiàng)任務(wù)，全面保障了農(nóng)村亂占耕地建房整治、生態(tài)廊道占用耕地摸排整治等10余項(xiàng)遙感監(jiān)測(cè)工作，形成對(duì)各類(lèi)違法違規(guī)問(wèn)題“日監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)、周匯總分發(fā)、月處置清零”的工作機(jī)制，助力全省耕地保護(hù)工作全面持續(xù)向好轉(zhuǎn)變。同時(shí)，還廣泛支撐了土地利用全生命周期監(jiān)測(cè)監(jiān)管、礦山綜合整治監(jiān)測(cè)、生態(tài)保護(hù)修復(fù)成效監(jiān)測(cè)、增減掛鉤項(xiàng)目審查等自然資源管理核心業(yè)務(wù)。

　　如今，在廣袤的中原大地，衛(wèi)星遙感技術(shù)已成為自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)不可或缺的硬核科技手段。

　　釋放紅利，讓數(shù)據(jù)應(yīng)用更廣泛

　　“通過(guò)對(duì)遙感解譯分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證，小麥解譯精度達(dá)到90%以上，花生、水稻和玉米的解譯精度達(dá)到85%以上?！毙l(wèi)星中心高級(jí)工程師王曉娜介紹，深度學(xué)習(xí)與遙感技術(shù)的碰撞，也為農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)領(lǐng)域帶來(lái)了變革與創(chuàng)新。

　　2019年起，河南省財(cái)政廳在全國(guó)率先利用遙感技術(shù)開(kāi)展農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)評(píng)價(jià)。作為技術(shù)支撐單位，衛(wèi)星中心每年采集春秋兩季農(nóng)作物樣本，基于深度學(xué)習(xí)算法，結(jié)合多源遙感、行業(yè)專(zhuān)題數(shù)據(jù)，開(kāi)展農(nóng)作物精細(xì)解譯分類(lèi)；建立了長(zhǎng)時(shí)間序列的作物災(zāi)害長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)模型，從時(shí)間、空間維度監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)，并對(duì)承保、理賠數(shù)據(jù)開(kāi)展大數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)，形成承保和理賠評(píng)價(jià)報(bào)告，為農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)財(cái)政補(bǔ)貼資金合理使用提供決策依據(jù)。

　　近年來(lái)，在支撐自然資源主責(zé)主業(yè)的同時(shí)，衛(wèi)星中心還積極推動(dòng)數(shù)據(jù)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，釋放衛(wèi)星遙感應(yīng)用綜合效能，努力將數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為發(fā)展勝勢(shì)，輔助生態(tài)環(huán)境、財(cái)政審計(jì)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等領(lǐng)域開(kāi)展動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)監(jiān)管。其中，河南省自然保護(hù)區(qū)動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)監(jiān)管、河南省自然資源和生態(tài)環(huán)境審計(jì)信息平臺(tái)應(yīng)用被評(píng)為2023年河南省衛(wèi)星應(yīng)用典型案例，全省高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)監(jiān)測(cè)監(jiān)管被評(píng)為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部政策機(jī)制優(yōu)秀成果案例。

　　自然保護(hù)地是大自然的瑰寶和美麗中國(guó)的象征，是支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生態(tài)安全屏障。衛(wèi)星中心充分發(fā)揮衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源和遙感技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，按季度開(kāi)展自然保護(hù)區(qū)生態(tài)破壞問(wèn)題和生態(tài)修復(fù)成效監(jiān)測(cè)，提取全省30個(gè)國(guó)家級(jí)和省級(jí)自然保護(hù)區(qū)季度變化信息，區(qū)分礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、工業(yè)開(kāi)發(fā)、能源開(kāi)發(fā)、旅游開(kāi)發(fā)等8類(lèi)人類(lèi)活動(dòng)影響，形成疑似新增生態(tài)破壞問(wèn)題、生態(tài)修復(fù)圖斑；同時(shí)開(kāi)發(fā)了自然保護(hù)地監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)和實(shí)地核查APP，支撐自然保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)成果的管理統(tǒng)計(jì)、下發(fā)核查、舉證上報(bào)及審核等全流程管理。

　　在審計(jì)方面，衛(wèi)星中心累計(jì)提供了全省10余個(gè)批次的影像成果，保障了自然資源資產(chǎn)審計(jì)、黃河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)專(zhuān)項(xiàng)審計(jì)、南水北調(diào)東中線一期工程竣工決算審計(jì)、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田審計(jì)等工作，協(xié)助開(kāi)展了相關(guān)審計(jì)疑點(diǎn)問(wèn)題圖斑的提取分析、核查確認(rèn)，形成了“疑點(diǎn)獲取、任務(wù)派發(fā)、核查取證、綜合研判”的全過(guò)程審計(jì)業(yè)務(wù)閉環(huán)監(jiān)管鏈條。

　　遙感衛(wèi)星，也被譽(yù)為“災(zāi)區(qū)上空的眼睛”。這些“眼睛”高懸太空，“遙望”大地，不知疲倦地拍攝傳回洪澇災(zāi)害、地震破壞、森林火災(zāi)等影像圖。衛(wèi)星中心積極履行衛(wèi)星遙感應(yīng)急保障職責(zé)，以實(shí)際行動(dòng)彰顯“先鋒”本色。

　　2021年7月20日，河南省多地出現(xiàn)罕見(jiàn)的持續(xù)強(qiáng)降雨天氣，特大暴雨引發(fā)嚴(yán)重洪災(zāi)。當(dāng)天晚上，衛(wèi)星中心多方協(xié)調(diào)國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星變軌拍攝，連夜整理、制作災(zāi)前及災(zāi)后影像。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，衛(wèi)星中心一共協(xié)調(diào)加工災(zāi)后衛(wèi)星影像190余景，制作了77.8萬(wàn)平方千米的衛(wèi)星及航空影像，提供應(yīng)急專(zhuān)題圖234幅；研發(fā)了應(yīng)急遙感巡查、災(zāi)情信息標(biāo)注等多個(gè)應(yīng)急系統(tǒng)，為鄭州市乃至全省應(yīng)急救援、災(zāi)情評(píng)估、災(zāi)后重建提供了及時(shí)可靠的應(yīng)急測(cè)繪保障。

　　“下一步，我們將繼續(xù)加大科技創(chuàng)新力度，促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化，同時(shí)全面推進(jìn)全省自然資源衛(wèi)星應(yīng)用體系建設(shè)，打通省、市、縣遙感應(yīng)用鏈條，用衛(wèi)星‘天眼’守好河南的綠水青山，為河南省高質(zhì)量發(fā)展注入更加強(qiáng)勁的‘星’動(dòng)力。”河南省測(cè)繪地理信息技術(shù)中心黨委書(shū)記、主任郭幸生如是說(shuō)。

2024-7-16 https://www.iziran.net/news.html?aid=5331586