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開展地球可持續(xù)發(fā)展研究，需要大量數(shù)據(jù)支撐。日前，我國(guó)成功發(fā)射廣目地球科學(xué)衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星具有分辨率高、觀測(cè)效率高的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)產(chǎn)品將面向全球共享，為開展可持續(xù)發(fā)展研究提供數(shù)據(jù)支撐。
北京時(shí)間11月5日10時(shí)19分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征六號(hào)運(yùn)載火箭，成功將廣目地球科學(xué)衛(wèi)星（又稱“可持續(xù)發(fā)展科學(xué)衛(wèi)星1號(hào)”）發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)圓滿成功。
廣目地球科學(xué)衛(wèi)星（以下簡(jiǎn)稱“廣目衛(wèi)星”）是中國(guó)科學(xué)院首顆地球科學(xué)衛(wèi)星，由中國(guó)科學(xué)院“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”先導(dǎo)專項(xiàng)研制，是全球首顆專門服務(wù)聯(lián)合國(guó)2030年可持續(xù)發(fā)展議程的科學(xué)衛(wèi)星。
這顆衛(wèi)星擁有哪些高超本領(lǐng)，能起到什么作用？
運(yùn)用空間觀測(cè)技術(shù)高效獲取數(shù)據(jù)
2015年，聯(lián)合國(guó)發(fā)展峰會(huì)上通過(guò)了《變革我們的世界：2030年可持續(xù)發(fā)展議程》，提出了17個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，旨在以綜合方式解決人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境3個(gè)維度的發(fā)展問(wèn)題，轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展道路。然而，實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)還面臨著一大挑戰(zhàn)——數(shù)據(jù)缺失。
多年來(lái)，支撐可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)監(jiān)測(cè)與評(píng)估的數(shù)據(jù)顯著增加，但在數(shù)據(jù)的空間覆蓋和及時(shí)性方面，仍然存在重大缺口。全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，僅有少數(shù)幾個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)指標(biāo)的數(shù)據(jù)覆蓋超過(guò)了80%的國(guó)家，且對(duì)于大部分目標(biāo)而言，數(shù)據(jù)存在時(shí)間滯后問(wèn)題。
廣目衛(wèi)星首席科學(xué)家、可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國(guó)際研究中心主任郭華東說(shuō)：“這些數(shù)據(jù)缺口對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各目標(biāo)進(jìn)展及評(píng)估區(qū)域間差異造成了阻礙。比如，不能滿足快速、大范圍、動(dòng)態(tài)的人與自然相互作用的宏觀現(xiàn)象監(jiān)測(cè)，且沒(méi)有空間分布的揭示能力?！?/p>
有效的數(shù)據(jù)資源和公共數(shù)據(jù)產(chǎn)品是可持續(xù)指標(biāo)監(jiān)測(cè)和評(píng)估的基礎(chǔ)，對(duì)于可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)在全球的按期實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。為了緩解當(dāng)前面臨的數(shù)據(jù)缺失問(wèn)題，亟須探索新數(shù)據(jù)來(lái)源和技術(shù)，用于收集數(shù)據(jù)和整合各種數(shù)據(jù)來(lái)源。
而空間觀測(cè)被認(rèn)為是高效的數(shù)據(jù)獲取手段和研究方法之一。
郭華東說(shuō)：“通過(guò)衛(wèi)星、航空、地面?zhèn)鞲衅鞯仁侄潍@取的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，不僅可以作為官方統(tǒng)計(jì)和調(diào)查數(shù)據(jù)的補(bǔ)充，其與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)合，還可以生成更及時(shí)、空間代表性更強(qiáng)的高質(zhì)量信息。”
于是，科學(xué)家們開始了可持續(xù)發(fā)展地球科學(xué)衛(wèi)星的研制工作。以郭華東院士為首席科學(xué)家的中科院百余位科學(xué)家團(tuán)隊(duì)和中科院國(guó)家空間科學(xué)中心抓總工程團(tuán)隊(duì)，僅用了3年時(shí)間就完成這顆衛(wèi)星全部研制工作。
更精細(xì)刻畫還原人類活動(dòng)痕跡
為了對(duì)人類活動(dòng)痕跡進(jìn)行更精細(xì)的刻畫和還原，廣目衛(wèi)星練就了兩項(xiàng)高超技能。
一是看得更細(xì)。要想掌握更多細(xì)節(jié)，衛(wèi)星的空間分辨率很重要。分辨率越高，就意味著衛(wèi)星分析、識(shí)別或確認(rèn)地面小型物體的能力越強(qiáng)。廣目衛(wèi)星擁有目前同類衛(wèi)星中較高的分辨率，搭載了高分辨率寬幅熱紅外、微光及多譜段成像儀3種載荷，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地面物體更精細(xì)的探測(cè)。
“在觀測(cè)同一個(gè)區(qū)域時(shí)，廣目衛(wèi)星可以看到更多細(xì)節(jié)?！惫A東說(shuō)，“以觀測(cè)某條河的污染情況為例，一般衛(wèi)星只能觀測(cè)到這條河存在溫度異常升高的跡象，廣目衛(wèi)星則可以觀察到這里有工廠排污。”
二是效率更高。廣目衛(wèi)星擁有300千米的觀測(cè)幅寬，11天可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。此外，它設(shè)計(jì)有“熱紅外+多譜段”“熱紅外+微光”以及單載荷觀測(cè)等普查觀測(cè)模式，還可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天時(shí)、多載荷協(xié)同觀測(cè)。
借助這些技能，廣目衛(wèi)星可以利用微弱的光觀測(cè)夜間人類活動(dòng)和極地冰雪變化，比如夜間顆粒污染、極地冰雪覆蓋等情況。還能夠研究近海、海岸帶等區(qū)域狀況和人類活動(dòng)影響，比如土地利用、海岸帶破碎、海岸帶紅樹林、陸源污染、近海養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)等情況。此外，廣目衛(wèi)星還可以研究生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)，以及人居環(huán)境、城市發(fā)展等情況。
“河邊、海邊往往是人類活動(dòng)頻繁的區(qū)域，也是情況復(fù)雜、很難研究的區(qū)域。獲得這部分?jǐn)?shù)據(jù)也是廣目衛(wèi)星的重點(diǎn)任務(wù)之一?！惫A東說(shuō)。
可為6個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供數(shù)據(jù)服務(wù)
據(jù)介紹，廣目衛(wèi)星發(fā)射后，3個(gè)傳感器陸續(xù)獲取數(shù)據(jù)，地面系統(tǒng)一般會(huì)在幾個(gè)月內(nèi)陸續(xù)接收到所需數(shù)據(jù)。
廣目衛(wèi)星成功發(fā)射凸顯了中國(guó)在科技領(lǐng)域?yàn)槁鋵?shí)聯(lián)合國(guó)2030年可持續(xù)發(fā)展議程所作的努力和貢獻(xiàn)。衛(wèi)星在軌運(yùn)行后，其數(shù)據(jù)產(chǎn)品將面向全球共享，為國(guó)際社會(huì)特別是發(fā)展中國(guó)家開展可持續(xù)發(fā)展研究提供數(shù)據(jù)支撐。
“‘可持續(xù)發(fā)展科學(xué)衛(wèi)星1號(hào)’是中國(guó)實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)聯(lián)合國(guó)2030年可持續(xù)發(fā)展議程的重要體現(xiàn)?！敝袊?guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)陰和俊說(shuō)。
廣目衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮劉建波介紹，廣目衛(wèi)星觀測(cè)計(jì)劃是根據(jù)國(guó)內(nèi)外用戶的需求和星上資源情況編制的。目前，廣目衛(wèi)星可為17個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中的6個(gè)目標(biāo)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。未來(lái)，廣目衛(wèi)星將獲取海量數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)，為可持續(xù)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。
“期待與國(guó)內(nèi)外相關(guān)機(jī)構(gòu)一起，通過(guò)全球數(shù)據(jù)資源的有效獲取和共享共用，為縮減全球可持續(xù)發(fā)展不平衡和區(qū)域間的數(shù)字鴻溝做出貢獻(xiàn)?！惫A東說(shuō)。
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2021年11月10日 14 版）
