中國氣象報全媒體記者 李一鵬
10月28日至29日,由中國氣象局、國家航天局、中國科學院、中國航天科技集團有限公司聯合舉辦的2020年風云氣象衛星用戶大會在江蘇召開。
風云衛星高質量發展離不開高質量應用。會議的召開,就是面向國內用戶,集中檢驗和展示風云衛星遙感應用技術進展,組織應用技術交流,不斷提高風云氣象衛星服務支撐能力。
那么,風云衛星應用效益如何?代表們有哪些期待?
助推智慧農業發展
——農業農村部中國農業科學研究院研究員 毛克彪
我們主要應用氣象衛星進行農業遙感監測。
在農業生產中,農業氣象災害對我國糧食產量影響很大。土壤水分和地表溫度是兩個最重要的農業氣象參數,以前主要通過氣象站點獲取地溫數據,但站點相對稀疏,在空間上代表性不夠。隨著現代化農業技術發展,需要快速大面積地獲取農作物信息,使用人工方式代價巨大,隨著氣象衛星的發展,波段數量和輻射分辨率不斷優化,其紅外遙感數據可以直接反演地表溫度,我們便可將其輸入作物生長/估產模型進行作物長勢監測和估產。
風云三號D星監測太湖地區農田長勢
土壤水分和溫度數據同時也是干旱監測中兩個重要因子,傳統依靠人工或站點獲得的數據往往精度不夠,應用氣象衛星微波亮溫數據反演土壤水分,一天能夠兩次獲取全國大面積土壤水分數據,對實時監控土壤墑情起到非常好的作用。期待未來氣象衛星在波段設置上添加更多的波段,使我們的反演參數精度更高,更好保障我國糧食安全。
輔助自然資源監測
——自然資源部國土衛星遙感應用中心
目前我國對自然資源進行調查和監測的陸地遙感衛星已有十余顆,氣象衛星在自然資源監測中也起到了輔助作用。
自然資源陸地遙感衛星多數為光學衛星,其成像受天氣影響較大,因此在制定衛星拍攝計劃時也利用氣象衛星的數值預報產品來進行決策輔助。
自然資源部的水資源調查與監測涉及地表水(包括湖庫液態水和冰川固態水)、土壤水和地下水等。對于土壤水來說,風云衛星搭載的微波輻射計為反演土壤水提供了比較豐富的數據。
另外,在火災發生時,氣象衛星產品如地表溫度、氣溫、降水量、風速、氣壓和空氣相對濕度等數據,是構建災情演變模型的重要因素,為我們實現火場預測分析提供了很大的支持。
未來還需加強對氣象衛星的應用,挖掘更大潛力。
提升氣候變化研究參與度
——中國科學院空天信息創新研究院研究員 柳欽火
全球變暖體現在地球系統輻射不平衡上,但究竟如何不平衡、植被生態系統如何響應,需要通過長時間序列的定量遙感產品進行分析。
早期,美國和歐洲氣象衛星質量較好,相關研究多用的是他們的數據,但隨著國產衛星數量越來越多,載荷技術指標越來越先進,需要推動自己的衛星在全球氣候變化研究中發揮作用。中國科學院空天信息創新研究院牽頭、國家衛星氣象中心等單位共同承擔的國家重點研發計劃“全球變化與應對”重點專項中的“基于國產衛星數據的全球變化關鍵數據研制”項目,旨在對國產衛星數據質量和全球變化參量遙感產品反演算法上存在的不足進行改進和完善,以生成高質量長時間序列的遙感產品。
項目研究進展
目前,項目研究已取得初步進展。團隊會繼續探索,推動建立基于國產衛星數據的全球變化關鍵數據產品生成技術體系與系統,生產完全自主知識產權的長時間序列全球變化遙感產品,提升氣象衛星等國產數據在全球變化研究中的影響力。
參與北極航道模型構建
——中科院西北生態環境資源研究院研究員 車濤
目前,我所在團隊正在就中國科學院戰略性先導科技專項“地球大數據科學工程”中的項目課題《三極大數據共享與集成》進行科研攻關。在冰凍圈科學研究中,風云衛星的可見光紅外掃描輻射計、中分辨率光譜成像儀和微波成像計都發揮了很好的支撐作用。
以北極航道的研究為例,海冰是影響航道的最重要因素之一,當前各國海冰信息服務系統雖然提供了豐富的海冰數據,但數據沒有與航道信息有效結合。我們致力于構建基于三維WebGIS的北極航道通航決策支撐系統,定量評估北極通航風險以及自動提取最優航道。建模過程中,我們會基于風云衛星遙感數據實時分析重點海冰冰情,也會將風、溫、濕、壓等氣象數據納入模型進行驅動,研判天氣對海冰的影響進而調整路線。
承擔重大災害監測預警應急響應工作
——應急管理部減災中心
風云氣象衛星在應急管理和防災減災救災工作中,承擔著重大災害監測預警和應急響應任務,為應急管理工作提供了重要的數據支撐.
風云四號成像儀與閃電儀融合監測臺風和閃電
從國家災害遙感監測來說,由于氣象災害、地震、地質災害、森林草原火災等特點各異,區域特性不同,對衛星數據的空間和時間分辨率存在較大需求差異,有些對空間分辨率要求較高,有些要求響應較快,因此需要發揮多元衛星優勢,選擇相應的衛星開展監測工作。其中,能大幅寬高頻次、多要素進行監測是風云衛星的典型特點,風云衛星數據也被納入進自然災害監測體系,形成了相應的支撐和數據服務。
從災害管理全過程看,要繼續發揮風云衛星獨有優勢,在災害管理不同階段開展相應工作。
目前,氣象衛星數據和產品被廣泛應用于海洋、農業、林業、環保、水利、交通、航空、電力等行業,也被越來越多地應用于國家重大科研項目和重點研發計劃,在數值預報、臺風監測、對流監測、植被反演等氣象業務方面也得到廣泛深度應用。
期待通過衛星用戶大會進一步促進服務與需求的銜接,在衛星發展和規劃中給予重點加強,為保護生命安全、服務生產發展、促進生活富裕、建設生態文明提供有力支撐,為推動高質量發展作出更大貢獻!
(圖片來源:國家衛星氣象中心 責任編輯:欒菲)