在河南省測繪地理信息技術中心，有一支專職開展衛星遙感監測監管和應用服務的技術隊伍——河南省遙感院衛星遙感應用中心（以下簡稱“衛星中心”）。該中心充分發揮國產衛星數據和技術優勢，著力提升遙感影像統籌服務能力，深度挖掘遙感應用價值，努力推動建設橫向覆蓋省直各部門、縱向貫通省市縣的衛星應用服務體系，為全省自然資源和各行業應用提供了強勁的“星”動能。

　　因成績突出，衛星中心被評為全國自然資源系統先進集體、河南省直“青年文明號”“工人先鋒號”等，部門成員也多次獲得“大國工匠”，全國及河南省五一勞動獎章，測繪地理信息技術能手等榮譽。

　　夯實基礎，讓影像支撐更有力

　　3月21日，衛星中心的數十名技術人員正在緊張地忙碌著，有的在處理影像，有的在檢測變化圖斑。

　　“我正在對今天接收的影像進行正射糾正，生成單景正射影像產品。”衛星中心監測組組長鈔琪迪一邊處理影像一邊介紹，“單景衛星影像必須‘當日接收、當日處理’，然后再對這些影像進行深度開發，定期加工基礎和專題產品，讓影像‘活起來、會說話’，進而高效服務各行各業。”

　　作為承擔河南省自然資源衛星遙感數據獲取、統籌、處理、分發和應用服務的部門，自2019年成立以來，衛星中心一直致力于深化遙感應用能力建設，提高衛星影像產品服務的響應速度，挖掘衛星遙感數據“星”活力，努力鋪就河南省衛星及應用產業興旺之路。

　　2024年3月8日，“河南一號”衛星拍攝的新鄉耕地

　　2024年1月11日，“河南一號”衛星拍攝的三門峽梯田影像

　　2024年3月29日，“河南一號”衛星拍攝的黃河小浪底影像

　　2022年，對于衛星中心來說，是極不平凡的一年。這一年，“河南一號”遙感衛星成功發射，不僅是河南省衛星零的突破，更使河南省時空信息快速獲取能力走在全國前列。這背后，離不開衛星中心全體人員的艱辛付出與不懈努力。

　　“當接到‘河南一號’遙感衛星建設任務時，大家非常振奮——我們終于要有自己的衛星了！”回憶起“河南一號”衛星的建設歷程，衛星中心主任余海坤仍激動不已，那段充滿挑戰與奮斗的日子，仿佛就在昨日，歷歷在目。

　　一次又一次調研，北京、呼和浩特、長春、珠海；一場又一場方案編制會召開，討論、修改、補充、完善?；一個又一個不眠之夜，一次又一次優化方案……從廣泛的市場調研，到法律法規、政策依據的查詢研究，再到預算清單的制定、建設方案的編制，每一步都凝聚著團隊的心血與智慧。歷經三個月艱苦奮戰、八易其稿，衛星建設方案終于通過審核。

　　2022年8月10日12時50分，伴隨著巨大的轟鳴聲，“河南一號”衛星發射升空并順利入軌。這顆由河南省自然資源廳與長光衛星技術有限公司合作共建的衛星，與“吉林一號”衛星星座并網運行，實現了河南省全域0.75米級數據雙月度覆蓋，協同自然資源遙感衛星，形成百余顆衛星共同保障河南省衛星應用需求的新局面。

　　隨璀璨群“星”而來的，是海量的衛星遙感數據。2023年，衛星中心共接收各類衛星影像1.4萬景，形成6期“一張圖”成果，數據成果總量達到47.9TB。

　　海量的影像數據、高頻次的影像覆蓋，呼喚更加強大的加工處理和分發共享能力。衛星中心升級改造了衛星影像生產與監測應用所需軟硬件設施，配備了8PB的分布式存儲，40余臺CPU、GPU服務器和百余套圖形工作站；同時建立了“單景影像即時接收處理、基礎和專題產品定期加工”的數據處理機制，每兩月加工亞米級覆蓋全省的標準鑲嵌影像，建立健全了遙感影像產品體系，顯著提升了衛星影像及相關產品處理和應用能力。

　　為更好地推動遙感數據共享共用，衛星中心以“資源共享、務實管用”為目標，面向全省各政府部門、企事業單位和社會公眾，自主研發上線了河南省自然資源衛星應用云服務系統，打造了全省首個衛星遙感綜合服務平臺，暢通了衛星遙感數據產品分發服務線上渠道。

　　河南省自然資源衛星應用云服務系統上線運行

　　“系統不僅匯聚了全省10余年遙感影像資源，還實現了海量遙感數據的一站式查詢申請、共享分發、在線服務、監測應用等，解決了數據找不到、不好用、成本高等問題。”河南省遙感院副院長、正高級工程師李國清說，“我們希望通過這個系統，讓用戶能夠像用水、用電一樣使用衛星數據。”

　　擦亮“天眼”，讓調查監測更精準

　　采集地物光譜信息

　　4月9日上午11時10分，開封市祥符區陳留鎮，資源一號02D高光譜衛星即將過境。衛星中心技術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、油菜等農作物光譜，以此獲取農作物關鍵生育期的真實光譜信息，提升農作物遙感解譯精度和遙感估產精度。

　　近年來，衛星中心在科技創新和成果轉化上不斷發力，著力開展遙感解譯、樣本、算法等關鍵技術研究，搭建遙感影像智能解譯系統，提升遙感數據解譯精度和效率，探索建設全省自然資源遙感解譯樣本和地物光譜數據庫，實現從“圖像”到“信息”的人工智能識別提取，為建立高效、完善的自然資源遙感監測服務體系提供先進的技術手段。

　　河南是農業大省，也是糧食大省。牢牢守住耕地保護紅線，對確保國家糧食安全具有重要意義。2020年7月起，河南省開展了農村亂占耕地建房專項整治行動。衛星中心采用人工智能深度學習技術，以自動提取與監測為主、人工交互編輯作業為輔，及時提取并上報疑似新增亂占耕地建房問題圖斑，為全省耕地保護工作提供精準、有力的技術支撐。

　　“2021年4月27日，我們在常態化監測時，在當天接收的影像上發現某地17畝永久基本農田破土動工，但一個月前這處還是綠色農田。”余海坤說，衛星中心立即向當地自然資源主管部門反饋，經實地核查確認，是村民私自挖掘建造儲水池。“一個月后衛星重訪時，這塊地已被填平，恢復為耕地。”

　　“監督執法，必須在‘早’上下功夫，要早發現、早制止。衛星遙感是自然資源調查監測的‘眼睛’，我們要做的就是擦亮這雙‘慧眼’，讓它快速、精準地識別地表變化，及時發現違法違規占用耕地行為，著力將違法問題‘發現在初始、解決在萌芽’。”河南省遙感院院長張向軍如是說。

　　衛星中心著力開展了面向耕地“非農化”“非糧化”遙感監測的關鍵技術研究和規模化應用。在樣本分類和采集方面，技術人員研究建立了遙感解譯樣本分類技術體系，制定了樣本分類與采集建庫標準，為大規模開展遙感解譯樣本采集、建立解譯樣本庫提供了可靠依據。

　　針對樣本采集效率低、質量不佳的問題，衛星中心巧妙利用河南省建立的“天眼”系統視頻監控，構建了基于視頻流影像的樣本采集技術，研發了樣本采集與審核管理系統，實現耕地變化與農作物遙感解譯樣本的高效采集，為河南省百萬級超大規模遙感解譯樣本庫建設奠定了良好基礎。

　　積累了大量的樣本數據，衛星中心再接再厲，運用深度學習方法訓練農作物和耕地變化監測模型。考慮到一個通用模型難以滿足所有需求，技術人員對模型參數進行了反復優化和本地化改造，比如，對地理氣候帶進行解譯分區，引入紋理、綠度、植被等指數，找出各分區最優模型，建立各分區解譯特征庫，實現變化圖斑的快速自動發現。

　　此外，衛星中心還利用農作物光譜特征信息和物候信息，實現了主要糧食作物和主要經濟作物的準確識別。“花生、大豆同屬秋季作物，自動解譯時容易混淆。經過反復測試，我們加入互注意力機制，根據兩種作物的光譜特征和物候信息，連續訓練模型，最終發現在長勢最旺盛時，二者光譜差異最為明顯，進而做到了準確識別。”周俊利舉例說。

　　經過潛心鉆研、不斷探索，衛星中心攻克了一個又一個技術難關，形成了一整套面向耕地“非農化”“非糧化”遙感精準監測的技術方法體系，實現違法違規占用耕地問題的快速、準確提取。

　　“以前監測提取疑似占用耕地圖斑，每人每天平均監測三五百平方千米。現在，遙感智能解譯能力提升了，一天大約能完成3萬平方千米，解譯精度和效率都得到了顯著提升。”余海坤說。

　　該項目榮獲了2023年河南省遙感科技進步獎特等獎，并在河南省開展了規模化應用實踐。利用項目成果，衛星中心已完成河南省全域90余批次耕地“非農化”“非糧化”監測和執法監管專項任務，全面保障了農村亂占耕地建房整治、生態廊道占用耕地摸排整治等10余項遙感監測工作，形成對各類違法違規問題“日監測發現、周匯總分發、月處置清零”的工作機制，助力全省耕地保護工作全面持續向好轉變。同時，還廣泛支撐了土地利用全生命周期監測監管、礦山綜合整治監測、生態保護修復成效監測、增減掛鉤項目審查等自然資源管理核心業務。

　　如今，在廣袤的中原大地，衛星遙感技術已成為自然資源調查監測不可或缺的硬核科技手段。

　　釋放紅利，讓數據應用更廣泛

　　“通過對遙感解譯分類結果進行實地驗證，小麥解譯精度達到90%以上，花生、水稻和玉米的解譯精度達到85%以上。”衛星中心高級工程師王曉娜介紹，深度學習與遙感技術的碰撞，也為農業保險領域帶來了變革與創新。

　　2019年起，河南省財政廳在全國率先利用遙感技術開展農業保險評價。作為技術支撐單位，衛星中心每年采集春秋兩季農作物樣本，基于深度學習算法，結合多源遙感、行業專題數據，開展農作物精細解譯分類；建立了長時間序列的作物災害長勢遙感監測模型，從時間、空間維度監測作物長勢，并對承保、理賠數據開展大數據分析評價，形成承保和理賠評價報告，為農業保險財政補貼資金合理使用提供決策依據。

　　近年來，在支撐自然資源主責主業的同時，衛星中心還積極推動數據成果轉化應用，釋放衛星遙感應用綜合效能，努力將數據優勢轉化為發展勝勢，輔助生態環境、財政審計、農業農村等領域開展動態遙感監測監管。其中，河南省自然保護區動態遙感監測監管、河南省自然資源和生態環境審計信息平臺應用被評為2023年河南省衛星應用典型案例，全省高標準農田建設監測監管被評為農業農村部政策機制優秀成果案例。

　　自然保護地是大自然的瑰寶和美麗中國的象征，是支撐社會經濟發展的生態安全屏障。衛星中心充分發揮衛星數據資源和遙感技術應用優勢，按季度開展自然保護區生態破壞問題和生態修復成效監測，提取全省30個國家級和省級自然保護區季度變化信息，區分礦產資源開發、工業開發、能源開發、旅游開發等8類人類活動影響，形成疑似新增生態破壞問題、生態修復圖斑；同時開發了自然保護地監測監管系統和實地核查APP，支撐自然保護區監測成果的管理統計、下發核查、舉證上報及審核等全流程管理。

　　在審計方面，衛星中心累計提供了全省10余個批次的影像成果，保障了自然資源資產審計、黃河流域生態環境保護專項審計、南水北調東中線一期工程竣工決算審計、高標準農田審計等工作，協助開展了相關審計疑點問題圖斑的提取分析、核查確認，形成了“疑點獲取、任務派發、核查取證、綜合研判”的全過程審計業務閉環監管鏈條。

　　遙感衛星，也被譽為“災區上空的眼睛”。這些“眼睛”高懸太空，“遙望”大地，不知疲倦地拍攝傳回洪澇災害、地震破壞、森林火災等影像圖。衛星中心積極履行衛星遙感應急保障職責，以實際行動彰顯“先鋒”本色。

　　2021年7月20日，河南省多地出現罕見的持續強降雨天氣，特大暴雨引發嚴重洪災。當天晚上，衛星中心多方協調國內外衛星變軌拍攝，連夜整理、制作災前及災后影像。

　　據統計，衛星中心一共協調加工災后衛星影像190余景，制作了77.8萬平方千米的衛星及航空影像，提供應急專題圖234幅；研發了應急遙感巡查、災情信息標注等多個應急系統，為鄭州市乃至全省應急救援、災情評估、災后重建提供了及時可靠的應急測繪保障。

　　“下一步，我們將繼續加大科技創新力度，促進先進技術成果應用轉化，同時全面推進全省自然資源衛星應用體系建設，打通省、市、縣遙感應用鏈條，用衛星‘天眼’守好河南的綠水青山，為河南省高質量發展注入更加強勁的‘星’動力。”河南省測繪地理信息技術中心黨委書記、主任郭幸生如是說。

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