央视网消息:北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设和运行的全球卫星导航系统。 为全球用户提供全天候、全天候、高精度的定位、导航和授时服务。 国家重要时空基础设施。 让我们通过一个短视频来了解一下北斗卫星导航系统。
20世纪后期,中国开始探索适合本国国情的卫星导航系统发展道路,逐步形成了分三步走的发展战略:2000年底建成北斗一号系统,为中国提供服务; 2012年底,北斗二号系统建成卫星楼宇自控创新服务,面向亚太地区提供服务; 2020年建成北斗三号系统,面向全球提供服务。
从北斗工程论证到发射实施,从双星定位到区域组网,再到全球覆盖,20年来,我国在西昌卫星发射中心共组织发射任务44次。 试验卫星、20颗北斗二号卫星和35颗北斗三号卫星进入预定轨道,任务成功率100%。
北斗三号全球卫星导航系统自2020年7月31日正式发射以来,全球连续监测评估系统实时监测表明,系统定位、测速、授时精度、服务可用性和连续性均满足指标要求。 北斗已是联合国认可的全球四大卫星导航系统之一,与美国、俄罗斯、欧盟卫星导航系统的兼容互通以及系统间的合作不断深化.
遥感是指一种非接触、远距离的探测技术。 通常,传感器可用于检测物体的电磁波辐射和反射率,可用于农业、林业、海洋、地质和地球物理研究等诸多方面。
自1986年我国独立建立遥感卫星地面站以来,我国遥感卫星地面站已建成由密云、喀什、三亚、昆明和北极接收站组成的全国陆地观测与空间科学卫星接收站网,覆盖范围整个国家。 它是世界上接收和处理卫星数量最多的地面站之一。
其中,三亚卫星数据接收站的建成,首次将陆地观测卫星数据直接获取范围扩大到南部海域,解决了我国南海长期缺乏遥感卫星数据的问题及周边地区。
扎根三亚
填补南部海域卫星数据空白
中国遥感卫星地面站三亚站位于三亚红塘湾。 草坪上被六个“大白球”包围的白色建筑就是中科院航天信息研究所海南研究所,而这六个圆形“大白球”的“白球”其实就是天线罩,保护遥感卫星数据接收天线。
中科院海南航天信息研究所执行所长杨天亮:
在这个地方,大家大概可以看到,目前有5座遥感卫星地面接收天线在运行,还有2座正在建设中,准备投入运行。 未来我们将形成7根天线的接收能力。 我们每天有 30 多颗卫星。 运输数据将发送给我们。 我们收到数据后,将应用到农业、林业、城市建设、海洋环境等各个方面。 这些数据是研究的基础。
现在大家看到的是海棠湾的遥感影像。 卫星在途中,我们可以拍下海南的照片,把照片传下去。 我们可以实时看到地面情况。 遥感最大的特点就是它的视野非常大。 因为卫星很高,过去的(卫星扫描)场景图像可能能拍到几十平方公里,甚至几百平方公里。 另外,当我们现在的卫星(数量)增加的时候,(卫星中转)的频率也会增加,也就是我们所谓的时间分辨率的提高。
十月是三亚雨季的高峰期。 受热带扰动和冷空气影响,连续多日出现强降雨。 云层密布,能见度低,遥感还能发挥作用吗?
中科院海南航天信息研究所执行所长杨天亮:
我们的遥感分为两大类海南卫星楼宇自控质量保障,一类是可见光(光学),一类是微波。 至于可见光(光学),其实需要天气晴朗无遮挡,才能看得清楚。 简单地说,它就像一台照相机。 嗯,天气越好,越亮,看得越清楚。 像今天的天气,顶层有云,我们看不太清楚,但是我们还有一个方法,叫微波遥感。 就是通过微波穿云破雾。 能穿透云雾而不受影响,雨天也能看清地面情况。 所以我们还是有办法避开阴雨天的影响,得到我们想要的遥感信息。
遥感技术助力农业发展
遥感卫星向地面接收站传输大量遥感信息。 科研人员在获得大量数据信息后,如何处理这些数据信息?
在中科院海南航天信息研究所,助理研究员崔贝博士正在向我们展示接收到的高空间分辨率遥感影像,并讲解如何根据农作物独特的光谱响应进行识别特征。
中科院海南航天信息研究所助理研究员崔蓓:
我们看这两张图,这两张图,这个区域是天涯区的永久基本农田保护区,一般我们用假色来显示遥感图像,然后植被会在图像上显示为红色,我们可以看到图像上我们看到的红色区域基本都是植被,这些规则的图形就是田野。 我们在二月份看到的画面,大部分还是红色的,也就是说,这段时间田里已经长出了庄稼。 但是我们看三月份的图,它的颜色已经变绿了,主要表现出水的特征,因为这个时候田里的水稻要插秧了,或者已经插秧了,所以我们按照大米独有的特性 大米可以根据规律非常准确地提取出来。
遥感监测结果仅为监测结果。 遥感监测结果是否准确,还需要进行精度验证。 让我们和调查组一起去实地一探究竟。
我们根据GPS定位找到了验证区域。 在天涯区文门村附近的一片水田中,我们实地拍照了解田间情况,然后选取一定的样品,用叶绿素计测量并记录样品叶片的叶绿素含量。
经测量,水稻叶片SPAD平均值约为35,这与遥感影像监测的叶绿素含量相吻合。 叶绿素含量是作物进行光合作用的重要色素,直接反映作物的生长状况。 那么我们收集了叶绿素含量等农作物信息后,是否可以预测农作物的产量呢?
中科院海南航天信息研究所助理研究员崔蓓:
是的,这当然是可能的。 首先,一种作物的产量与其生长状况密切相关。 比如长得好不好,直接影响产量。 考虑到作物在抽穗期等当季的生长情况,在构建模型时会加入一些抽穗期的生长特征。 二是气象因素,因为天气对作物产量的影响还是很大的,特别是异常天气,比如突然结冰、洪水、干旱等。 如果出现这样的极端天气,我们会设置一个阈值,比如温度突然升高或降低多少,我们可能会把这个模型设置成它的输出会减少多少,有时它会停止生产或者输出可能是一个零。
基于遥感技术,可快速、准确地实现大范围内农作物种植面积、生长状况、产量等的监测和预测,为指导农业生产和农业决策提供稳定的技术支持。
航天产业集群蓄势待发
除了农业,卫星数据还应用于科学研究、灾害监测、环境监测、国土资源、城市规划等专业领域。 航天产业集群这一革命高地正在中国科学院航天信息研究所海南研究所崛起。
中科院海南航天信息研究所执行所长杨天亮:
在市里的支持下,我们在旁边建了一个遥感信息产业园。 以我们这里的大科学装置和我们科学院的人才和数据优势,我们可以把它产业化,提供给社会需要的东西。 对于商业服务,只有这样,当地的注册企业才有营业收入、税收、产值可以为三亚做贡献。
三亚中科遥感信息产业园在市区设立“天涯创客”孵化器,为入驻园区的高新技术企业提供创新创业孵化服务。 目前在孵企业100多家。 海南英华信息通信技术服务有限公司是受益企业之一。 这家专注于通信技术服务的高新技术企业于2019年入驻产业园。
海南英华通信技术服务有限公司
高鹏总经理:
我们选择产业园的主要原因是因为包括产业园在内的中科院会给我们很多的技术支持。 例如,产业园将帮助我们对接西安电子科技大学传播学院。 传播学院的一些院长和教授会给我们一些技术支持。 公司的创新提供了很多帮助,我们在不断更新产品的道路上会更容易走下去。 另一个原因是我们主要从事通信公司。 未来5G可能就是6G。 我们现在认为,下一代通信系统应该以卫星为基础,所以我们必须与航天信息相关产业密切合作。 .
也是入驻三亚中科遥感信息产业园的企业。 相较于英华信息科技以航天信息研究院技术支持为主,以提供测绘服务为主,海南华成测绘科技有限公司在园区建设完成后更注重产业,上下游产业链集群带来的竞争优势。
海南华诚测绘科技有限公司
唐九清副总经理:
其实这两年,包括我们海南省在内的全国各地都在建设智慧城市。 智慧城市的基础数据是测绘地理信息大数据。 测绘数据,包括天天地一体化的大数据,不是一家公司可以独立完成的。 这就需要一些相关企业加强合作。 因此,我们在产业园的带领下,与其他企业充分合作,形成积累和规模优势,为我们的智慧城市贡献一份力量。
截至2021年10月,三亚中科遥感信息产业园引进或培育科技企业近300家,高新技术企业5家。 累计投资超3亿元,2020年总收入1.3亿元,累计拥有知识产权超过200件。
中国科学院航天信息研究院海南研究所
执行院长杨天亮:
这些(入驻的)公司其实代表了未来,因为他们有很多他们在研究的技术,而且他们有多年的研究积累,已经接近实用化和商业化了。 现在我们正在与他们广泛合作。 与他们取得联系,向他们介绍我园的基本情况,希望他们能在这里孵化出那些又好又实的成果。 未来,我们预计在大约三到五年内引进超过500家初创企业。 可以使我园区的产值达到100亿左右。
未来,三亚将继续坚持以创新为第一动力。 围绕产业链布局创新链,围绕创新链布局产业链,力争在南帆科技、深海科技、航天科技、数字科技等科技前沿领域取得突破,打造一批战略性新兴产业增长引擎,打造区域创新高地。