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我国高分卫星、数字地球、地球大数据等平台对沙漠蝗虫监测预警

发表时间:2020-03-08 13:45

中国高分辨率对地观测系统
  简称“高分专项”,是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》所确定的16个重大专项之一。该系统由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面系统、应用系统等组成,中国高分辨率对地观测系统工程将统筹建设基于卫星、平流层飞艇和飞机的高分辨率对地观测系统,完善地面资源,并与其他观测手段结合,形成全天候、全天时、全球覆盖的对地观测能力。高分辨率对地观测系统的实施,将为中国现代农业、防灾减灾、资源环境、公共安全等重要领域提供信息服务和决策支持。“高分专项”是一个非常庞大的遥感技术项目,包含多颗卫星和其他观测平台,高分”系列卫星覆盖了从全色、多光谱到高光谱,从光学到雷达,从太阳同步轨道到地球同步轨道等多种类型,构成了一个具有高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率能力的对地观测系统。
  地球大数据科学工程
  中国科学院A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”(“地球大数据”专项)于2018年1月1日正式立项,执行期5年。专项汇集了中国科学院及国内外众多单位的优势资源,致力于构建包含资源、环境、生物、生态等多个领域的大数据与云服务共享平台,重点开展数字一带一路、全景美丽中国、生物多样性与生态安全、三维信息海洋和时空三极环境等方面的基础与应用研究,建设国际领先的数字地球科学平台,推动地球大数据领域的技术创新与地球系统科学的重大突破和科学发现,实现全方位宏观决策支持和社会公众知识传播服务,为“一带一路”、“数字中国”、人类命运共同体和联合国可持续发展目标等国内外重大战略提供科技支撑和决策支持。


   Sentinel系列卫星
  是欧洲全球环境与安全监测系统项目——“哥白尼计划”的成员。目前共有7颗卫星在轨(S1A/B,S2A/B,S3A/B,S5P)。Sentinel-1卫星是欧洲极地轨道C波段雷达成像系统,是SAR操作应用的延续。单个卫星每12天映射全球一次,拥有干涉宽幅模式和波模式两种主要工作模式,另有条带模式和超宽幅模式两种附加模式。Sentinel-2单星重访周期为10天,A/B双星重返周期为5天。主要有效载荷是多光谱成像仪(MSI),共有13个波段,光谱范围在0.4~2.4μm之间,涵盖了可见光、近红外和短波红外。幅宽290km, 空间分辨率分别为10m(4个波段),20m(6个波段),60m(3个波段)。Sentinel-3是一个极轨、多传感器卫星系统,搭载的传感器主要包括光学仪器和地形学仪器,光学仪器包括海洋和陆地彩色成像光谱仪(OLCI)、海洋和陆地表面温度辐射计(SLSTR);地形学仪器包括合成孔径雷达高度计(SRAL)、微波辐射计(MWR)和精确定轨(POD)系统。能够实现海洋重访周期小于3.8天,陆地重访周期小于1.4天。

合国粮食及农业组织(FAO)向全球发出预警,沙漠蝗虫已对多个国家的农业生产和粮食安全造成了巨大破坏,各国应高度戒备正在肆虐的蝗灾,并采取多国联合防控措施以防虫害入侵国家出现严重的粮食危机。
  中国科学院空天信息创新研究院利用中国高分(GF)系列卫星数据、美国Landsat与MODIS数据和欧空局Sentinel系列卫星数据等,结合全球气象数据和植保调查数据,与虫害预测预报模型相结合,通过数字地球科学平台大数据分析处理,实现了大面积蝗虫动态监测预警。
   当前受东北季风和青藏高原阻隔的影响,印度和巴基斯坦边界的沙漠蝗虫侵入我国的概率较小;若巴基斯坦和印度等国的沙漠蝗虫得不到有效控制,灾害持续暴发,沙漠蝗虫受印度洋西南季风影响,从印度经孟加拉国迁飞至缅甸,2020年5-6月存在入侵我国云南和西藏境内的风险,加之中国本土东亚飞蝗综合危害,将严重威胁我国粮食安全。我国需持续开展大面积蝗灾动态监测预警并开展多国联合防控,保障国家粮食安全和区域稳定。
  该研究获得中国科学院A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”、科技部国家重点研发计划项目“地球资源环境动态监测技术”、科技部国家重点研发计划项目“粮食作物重大病虫害遥感监测预警与防控技术”等项目支持。
  遥感地球所数字地球科学平台
   Landsat卫星
  美国NASA的陆地卫星(Landsat)计划(1975年前称为地球资源技术卫星 — ERTS ),从1972年7月23日以来, 已发射8颗(第6颗发射失败)。Landsat1—4均相继失效,Landsat 5于2013年6月退役。 Landsat 7于1999年4月15日发射升空。Landsat8 [1] 于2013年2月11日发射升空,经过100天测试运行后开始获取影像。

“数字地球科学平台”由中国科学院遥感与数字地球研究所负责完成。面向国际数字地球科学前沿以及国家对空间信息的重大需求,突破了平台构建、空间数据获取、多元异构数据处理与分析、PB级空间信息管理与服务、地学信息精确反演与应用、复杂场景三维高精度模拟等系列关键技术,创建了国际上第一个数字地球科学平台,实现了以对地观测数据为核心的地球科学数据一体化综合分析与多领域应用。该成果在全球变化研究、玉树和芦山地震灾害遥感应急监测与灾情评估方面做出了重要贡献;已成功应用在数百个网络空间信息系统项目中,得到用户部门的充分肯定。引领了国际国内数字地球科学发展;其成果具有国际领先水平,项目成果已经在全球变化、气候变化、减灾等领域得到了应用,产生了明显的社会经济效益,是中国科学院对地球科学和国家可持续发展的重要贡献。
  
   地球资源环境动态监测技术
  重点开展地球资源环境要素的高分辨率高精度遥感监测、多时空协同的地表时敏要素高可信变化检测、天地联合多尺度监测数据高效汇聚与在线融合处理、任务驱动的全流程规模化遥感应用云服务等系列关键技术攻关,并在资源、能源、生态与健康环境、自然灾害等领域开展全球性或区域性示范应用。
 
 


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