為落實(shí)“全方位、高精度、短周期”生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)總要求，遙感監(jiān)測(cè)持續(xù)開展關(guān)鍵模型算法技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)監(jiān)測(cè)智能化和自動(dòng)化，利用數(shù)字地球、機(jī)器學(xué)習(xí)及互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)衛(wèi)星數(shù)據(jù)全流程、自動(dòng)化獲取與處理，突破了生態(tài)環(huán)境問題自動(dòng)化識(shí)別和藍(lán)藻水華預(yù)測(cè)預(yù)警等技術(shù)，生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)能力極大增強(qiáng)。遙感監(jiān)測(cè)還需繼續(xù)深化AI等技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步加強(qiáng)在新型載荷數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理、智能識(shí)別算法迭代升級(jí)、預(yù)測(cè)預(yù)警模型精度提升等方面的技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。

二

遙感監(jiān)測(cè)領(lǐng)域數(shù)智化轉(zhuǎn)型作用已逐步顯現(xiàn)

遙感監(jiān)測(cè)以主動(dòng)發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題為主線，以提高時(shí)效性為重點(diǎn)，引入大數(shù)據(jù)、大模型等技術(shù)，不斷提升衛(wèi)星數(shù)據(jù)預(yù)處理、遙感產(chǎn)品生產(chǎn)、環(huán)境問題識(shí)別和生態(tài)評(píng)估與預(yù)警的自動(dòng)化、智能化水平，在支撐生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力提升中取得積極進(jìn)展。

（一）關(guān)鍵模型算法智能化升級(jí)，持續(xù)提升遙感主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題能力

一是優(yōu)化人為活動(dòng)變化檢測(cè)、人為活動(dòng)精細(xì)分類等模型算法，建立人為活動(dòng)樣本庫并生產(chǎn)樣本54.6萬個(gè)，通過迭代訓(xùn)練算法模型，人為活動(dòng)自動(dòng)變化檢測(cè)精度已升至70%。二是通過構(gòu)建特征樣本庫，實(shí)現(xiàn)鋼鐵、水泥、焦化等重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)工業(yè)熱源遙感智能識(shí)別，識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)88%，總體分類精度達(dá)86.3%。三是建立國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星高光譜數(shù)據(jù)的全球甲烷排放異常熱點(diǎn)大模型，準(zhǔn)確率提升10%，定量監(jiān)測(cè)精度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

（二）創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，不斷提升生態(tài)安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警能力

一是從簡(jiǎn)單監(jiān)測(cè)向監(jiān)測(cè)管理一體化發(fā)展，構(gòu)建生態(tài)干擾風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和大尺度評(píng)估模型，助力重要生態(tài)空間“分區(qū)分策”精細(xì)化監(jiān)測(cè)和網(wǎng)格化監(jiān)管。二是從現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)向預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)發(fā)展，引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模型突破湖庫藍(lán)藻水華預(yù)測(cè)；融合多源遙感時(shí)序數(shù)據(jù)與多光譜智能識(shí)別技術(shù)，構(gòu)建秸稈焚燒污染風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確率≥0.70污染事件預(yù)警。三是從以“產(chǎn)數(shù)”為重心向全鏈條拓展，生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)向處理、加工、存儲(chǔ)、管理、應(yīng)用等全鏈條數(shù)據(jù)賦能轉(zhuǎn)變。

（三）基礎(chǔ)產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)能力提升，夯實(shí)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)估數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

一是開展海量衛(wèi)星影像流程式快速生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)獲取、處理和分發(fā)自動(dòng)化，顯著提升工作效率，全國(guó)2米基礎(chǔ)影像產(chǎn)品生產(chǎn)由每年1期提升至雙月1期，有效覆蓋率達(dá)84%。二是創(chuàng)新“線上優(yōu)選 在線判讀”遙感數(shù)據(jù)作業(yè)模式，應(yīng)用空間網(wǎng)格引擎動(dòng)態(tài)切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)遙感影像快速發(fā)布，全國(guó)2米影像切片時(shí)間從2個(gè)月壓縮到7天，研制遙感影像地圖服務(wù)插件，為生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)專題制圖和分析評(píng)估提供在線判讀與智能解譯工具。

三

加快推進(jìn)遙感監(jiān)測(cè)領(lǐng)域數(shù)智化轉(zhuǎn)型

國(guó)家網(wǎng)數(shù)智化轉(zhuǎn)型是構(gòu)建現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系的關(guān)鍵舉措。要緊抓數(shù)智化轉(zhuǎn)型機(jī)遇，推動(dòng)數(shù)智化轉(zhuǎn)型任務(wù)落地落實(shí)，著力提升生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)能力，為美麗中國(guó)建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)遙感技術(shù)支撐。

（一）提升遙感主動(dòng)發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題智能化水平。以主動(dòng)發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題為重點(diǎn)，在水、大氣、土壤、生態(tài)等領(lǐng)域持續(xù)優(yōu)化和完善監(jiān)測(cè)技術(shù)，開展智能解譯樣本標(biāo)注及生產(chǎn)技術(shù)研究，建設(shè)多場(chǎng)景全國(guó)生態(tài)遙感樣本庫和遙感參數(shù)定量反演模型方法庫，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境問題遙感監(jiān)測(cè)大模型并定期訓(xùn)練、升級(jí)，打造國(guó)家生態(tài)環(huán)境遙感高精度快速解譯“智能體”。

（二）建設(shè)立體遙感數(shù)據(jù)底座和數(shù)字孿生引擎。研究感知設(shè)備、數(shù)據(jù)、算法模型等多種對(duì)象的級(jí)聯(lián)集成技術(shù)，開展多源數(shù)據(jù)一體化融合治理，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化的高質(zhì)量時(shí)空數(shù)據(jù)立方體，逐步形成高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、高濃度分辨率的多元化遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品體系，建立基于遙感大數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用的生態(tài)環(huán)境空間數(shù)據(jù)底座，研發(fā)提升預(yù)測(cè)預(yù)警能力的生態(tài)環(huán)境數(shù)字孿生引擎。

（三）提高多源遙感數(shù)據(jù)處理全流程自動(dòng)化能力。加強(qiáng)雷達(dá)和高光譜等新型載荷數(shù)據(jù)處理能力，研發(fā)高光譜、雷達(dá)衛(wèi)星批量自動(dòng)化處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)。引入超分重建成像、亞米數(shù)據(jù)輕量級(jí)切片、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合等技術(shù)，開展基于“空間 光譜”先驗(yàn)知識(shí)的影像超分重建大模型算法研究，提升遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分辨率和覆蓋率。

（四）構(gòu)建全方位立體遙感監(jiān)測(cè)與質(zhì)量管理體系。依托超長(zhǎng)期國(guó)債項(xiàng)目，開展國(guó)家溫室氣體監(jiān)測(cè)站網(wǎng)和立體監(jiān)測(cè)體系建設(shè)，加強(qiáng)溫室氣體衛(wèi)星遙感高精度連續(xù)監(jiān)測(cè)能力，健全天空地海一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。充分運(yùn)用AI技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)獲取與處理、存儲(chǔ)與管理、產(chǎn)品生產(chǎn)與應(yīng)用的全鏈條質(zhì)量管理體系。加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境衛(wèi)星載荷的在軌定標(biāo)、強(qiáng)化接收數(shù)據(jù)的科學(xué)性檢驗(yàn)和質(zhì)量檢查、強(qiáng)化遙感產(chǎn)品的真實(shí)性檢驗(yàn)及與其他生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的協(xié)同融合，開展基于科學(xué)性原則的衛(wèi)星產(chǎn)品持續(xù)優(yōu)化和質(zhì)量控制等關(guān)鍵技術(shù)研究。

來源 | 生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)司

作者 | 衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心黨委書記、主任 

編輯 | 李夏菁