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全球地表覆盖遥感数据产品课题通过技术验收

行业上下游中国仪表网2014年12月01日 14:27人气:5313

  【中国仪表网 行业上下游】日前,国家863计划重点项目“全球地表覆盖遥感数据产品研制”课题通过技术验收。该项目由500多名科研人员历时4年完成,利用卫星遥感技术数据及相关仪器仪表设备,其数据涵盖全球陆域范围,技术水平均属世界领先。

  
  2014年10月14日,由国家基础地理信息中心牵头承担的国家863计划地球观测与导航技术领域“全球地表覆盖遥感制图与关键技术研究”项目下设的“全球地表覆盖遥感数据产品研制”课题,顺利通过技术验收。
  
  所谓遥感技术,是从地面到空间各种对地球、天体观测的综合性技术系统的总称。由遥感平台、遥感仪器以及信息接受、处理与分析应用等分系统组成。遥感技术是正在飞速发展的高新技术,它已经形成的信息网络,正时时刻刻、源源不断地向人们提供大量的科学数据和动态信息。
  
  “全球地表覆盖遥感数据产品研制”课题研建了地表覆盖数据生产的质量控制技术体系,成功研制出世界首套全球2000年度和2010年度两个基准年的30米分辨率地表覆盖数据(Globe Land 30)。该数据在2014年9月22日赠送给联合国,由联合国持有并向各成员国、联合国系统机构和国际社会免费提供使用。
  
  数据涵盖全球陆域范围,包括水体、耕地和林地等十大类地表覆盖信息,不仅能提供直观的地表覆盖空间分布和变化信息,还能通过空间统计获得地表覆盖类型的统计和变化量,从而以定量方式获知人类活动对自然环境的影响程度。基于课题研究成果,科技部研究发布了《全球生态环境遥感监测年度报告》“全球陆表水域面积分布状况”和“全球城乡建设用地状况”报告。研究成果得到了同行专家们的充分肯定。这是中国首次生产并向全球用户分发30米分辨率全球地表覆盖遥感数据产品,弥补了我国没有自己全球地表覆盖数据产品的空白,改写了中国只是他人产品使用者的历史,同时也极大地促进了全球地球观测数据共享。
  
  据了解,地表覆盖及其变化是环境变化研究、地理国(世)情监测、可持续发展规划等研究中不可或缺的重要基础信息和关键参量。基于重大应用需求,20世纪90年代以来,国际科学界一直高度关注全球地表覆盖遥感制图问题。
  
  美国和欧盟曾利用低空间分辨率航天遥感资料,为地球系统模拟、气候变化研究等研制了6套空间分辨率为300m或1km的低分辨率全球地表覆盖数据产品,但其精度和分辨率较难满足全球变化研究与可持续发展应用的需求。
  
  为了解决这一世界性科技难题,2010年7月,全球变化研究国家重大科学研究计划在京启动,以加强中国在全球变化关键科学问题的话语权。在国家863计划重点项目支持下,国家测绘地理信息局与多个部委的17个单位和多家企业合作,展开“全球地表覆盖遥感制图关键技术研究”。500多名科研人员、测绘工程人员参与其中。
  
  2014年4月,经过4年跨学科协同创新,中国领先于世界,首次研制出了2000年和2010年两个年份30米分辨率的全球地表覆盖数据产品,并构建了全球首个高分辨率地表覆盖信息服务平台,填补了国际空白,对联合国的全球治理具有极高战略意义和价值。
  
  地球表面覆盖着耕地、水体、人造覆盖、冰雪等多种不同自然属性和特征的物质类型,其空间格局直接影响地球表面的物质和能量循环过程,随时间变化反映出人类活动和气候变化对自然环境的影响。虽然从天地图等多种网络地图平台上可以更加清晰直观地看到地表信息,但是全球土地覆盖面积到底有多少?水体覆盖有多少?全球植被覆盖有多少?每个国家耕地面积又有多少?这些地表类型10年间的变化又是什么,一般地图网站不能提供,而全球地表覆盖数据不仅能提供直观的地表覆盖空间分布和变化信息,还能通过空间统计获得地表覆盖类型的统计和变化量,从而以定量方式获知人类活动对自然环境的影响程度。
  
  相较于欧美国家1000米和300米分辨率产品,我国研发数据的分辨率分别提高了33倍和10倍。30米分辨率遥感影像是对全球地表覆盖描述最清晰准确、数据量合理、应用最广泛的尺度。除了分辨率,数据成果经随机抽样方法进行精度评估表明,分类精度达到83%左右,远高于已有的全球地表覆盖数据。此外,研制全球高分辨率地表覆盖数据一直是欧美发达国家和有关国际组织的目标,但这是一项大型过程,不是一般大学和科研机构可以单独完成。因此我国的高精度全球地表覆盖制图项目从一开始就受到了国外的高度关注,相关国际机构一直紧密跟踪项目进展,也迫切希望共享数据。
  
  目前,我国的遥感和测绘卫星研制取得了很大突破,无论是资源三号还是高分一号,获取影像的分辨率都远高于目前30米地表覆盖数据所用的卫星影像,还有更多的遥感卫星具备了获取全球影像的能力。由于我国卫星的国际化接收体系还不健全,现在数据的覆盖度还不能满足全球范围的要求,但可对我国和周边及其他局部地区开展更高分辨率地表覆盖数据提取。随着我国对地观测能力的提升和成果的积累,依据中国遥感卫星的全球地表覆盖数据一定会早日形成。
  
  全球地表覆盖数据对于全面掌握全球变化,支持可持续发展和国家治理能力有重大意义。依托相关数据成果开展全球变化研究分析,可为经济、社会、外交等多个领域宏观决策提供数据支持。自2014年9月23日正式开通数据下载网站以来,已经接收到来自美国、加拿大、意大利等61个国家和地区以及国内相关单位超过800多个用户的下载申请,提供数据上万幅。随着该数据产品在我国科学家评估不同地区人类活动对全球气候变化的影响中的应用,必将扩大我国在全球变化等领域的国际影响力。
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