航天科技五院508所利用遥感卫星技术助力浙江大花园建设

文章来源:中国航天报 发布时间:2023-05-11

“没想到有一天家乡的梯田、云海、瀑布、峡谷也能帮我们赚到钱。”浙江省丽水市青田县小舟山乡村民贺晓芬说。此前,杭州一家旅游公司通过天上的卫星看到了村里的美景。评估完当地生态环境价值后,这家公司向村里投资了300万元,她也因此开了一家餐厅。同时,当地获得投资后继续美化环境,吸引了更多游客和投资者。

美景有了“钱”景,绿水青山变成金山银山。航天人发挥遥感卫星各有效载荷应用的优势,使得“山水林田湖草沙”各类生态资产都可以被精准计量、核算,生态价值被“明码标价”,“生态颜值”转换成了“经济价值”。

习近平总书记强调,良好生态本身蕴含着无穷的经济价值,能够源源不断创造综合效益,实现经济社会可持续发展。2020年,遵循浙江省大花园建设发展思路,中国航天科技集团有限公司五院508所遥感卫星应用团队以卫星遥感大数据为基础支撑,一键计算生态产品总值(GEP)及相关指标,量化山水林田湖草沙,实现生态产品价值,大花园数字化治理新模式下的美丽中国新画卷徐徐展开。

给自然“体检”,

生态环境有了“度量衡”

GEP核算相当于给自然“体检”,体现生态系统对人类福祉和经济社会可持续发展的贡献程度,衡量生态环境保护的成效和生态产业发展水平。在这套GEP核算体系中,水面、空气都被算成了钱,无价的生态都被转化成有价的生态账本。

“通过高分系列、资源系列、风云系列等30余颗卫星提供高分辨率、高精度的基础核算数据,再通过与中科院生态中心联合研发的GEP平台一键核算模块,输入相关数据,之后按照选定的模型,就可以计算出该项指标的功能量和价值量。”508所工程师陈前说。

当然,利用卫星为生态产品“定价”只是第一步,推动生态产品实现价值才是最终目的。在“绿水青山就是金山银山”科学论断的指引下,“两山银行”试点在浙江省纷纷展开,实现“资源从老百姓中来,资金到老百姓手中去”。但良好的生态资源归谁所属?资金流转如何公平公正?508所遥感应用团队负责人徐崇斌认为,卫星遥感数据在其中发挥了“度量衡”作用。

今年4月,508所研制开发的“GEP星座(生态环境遥感资源平台)”上线,在线提供包括生态分类、水源涵养、大气监测、碳汇监测等多项空间基础数据。面向不同的GEP核算需求,平台提供不同时间和不同空间尺度的基础支撑数据,构建统一的卫星数据产品标准,实现一把“尺子”量全国。

“通过遥感卫星数据和地面数据的结合,我们可以把一块地开发利用的标准定下来,比如我们会告诉你这里适合养什么样的鱼、种什么样的果园、开什么样的民宿等。”徐崇斌进一步解释,GEP包括物质产品、调节服务和文化服务3个指标,他们首先要通过遥感卫星提供的高分辨率、高精度的基础核算数据,计算出各个指标的功能量,比如能够涵养多少立方米的水、能够降低多少空气污染、能够固定多少二氧化碳,进一步通过水价、污染气体净化成本、工业制备氧气的价格等核算出各项指标的价值量,进而得到GEP。

当遥感技术进入GEP领域之后,就可以利用精准的核算成果,帮助政府和有关部门合理规划当地的发展模式,同时将GEP核算运用到科学制定生态补偿机制当中,进一步推动区域协调发展。贺晓芬所在小舟山乡的发展正是受益于此,梯田、云海、瀑布、峡谷这些美景让当地群众获得了实打实的收益。

向大众证明——

国产卫星好用、数据好用

虽然我国有多颗民用遥感卫星发射升空,产生大量卫星数据,但在应用市场上,一度还是国外卫星数据占据主流。一些行业区域用户认为国产数据获取渠道受限且无法满足多领域多层次的应用需求,这曾让徐崇斌心里很不是滋味。2018年,他和团队开始认真思考:在国民经济的主战场上,我们自己的卫星能发挥什么作用?

在美丽中国建设大背景下,团队找准切入点,综合利用空间大数据、地面感知物联网和人工智能技术手段设计出“天眼守望”系统,并不断丰富其应用场景。1.0版的“天眼守望”系统可实现全域生态环境高效动态监管。升级到如今的2.0版后,生态产品总值(GEP)精准核算功能横空出世。徐崇斌说,大家努力把卫星数据做成定量化应用,就是要用实际效果向大众证明:国产卫星好用、数据好用。

答案都写在“用户需求”中。卫星遥感不能提供实时的数据服务,也不能被用户直接使用,它们需要经过分析后才能提供内容服务,对用户产生应用价值。徐崇斌认为,要想从海量的卫星遥感数据中自动获取高精度、有价值的信息,就要扎根用户,面向用户不同的需求,结合多源异构大数据,针对性开展数据分析,最终形成业务上的应用数据。

在“天眼守望”系统早期开发项目中,生态环境监测、突发应急等模块大都通过事后数据分析开展追本溯源,但团队后来发现,“事后诸葛亮”对地方发展的帮助很有限。

于是,他们及时调整定位,创新性地提供预测服务,如结合气象与空气质量现状,成功预测污染天气和沙尘天气,还通过卫星数据分析资源现状,帮助返乡农民找到适合养鱼的坑塘,带动当地产业发展。

在参与浙江大花园建设项目后,徐崇斌由衷感受到,遥感卫星产业链应该以解决用户实际需求为出发点,上游开展卫星设计、卫星制造,中游开展数据采集、数据推送,下游开展数据应用,推动上游卫星设计和制造,从而形成卫星研制与应用双向迭代的闭环模式。

“接下来,我们要把遥感数据的服务接口做成‘管道’,源源不断地供给标准的优质‘原料’,从而涌现更多的遥感分析和内容服务提供者,使整个产业百花齐放。”徐崇斌说。(邓雨楠 李莉)