以“數字絲路”服務“一帶一路”

空間對地觀測技術具有宏觀快速準確、客觀規律數據的特點和能力，可以說是實現環境觀測的有效手段，可以為“一帶一路”建設提供重要的幫助和決策支持。今天我為大家介紹三個方面的內容：首先講“一帶一路”面臨的一系列挑戰，其次介紹我國空間對地觀測技術發展，最后介紹由中國科學家發起的數字絲路國際科學計劃。

“一帶一路”建設中的挑戰和應對措施

“一帶一路”建設面臨什么樣的挑戰？首先“一帶一路”面臨全球變化的挑戰。這幾年來全球的氣候在不斷地變化，全球的溫度也在不斷上升。目前，位于中亞地區的咸海已經從浩瀚的湖泊慢慢地演化到基本上湖泊消失了這么一個程度，所以可以看出全球地表的水量在減少，這都是全球環境變化帶來的結果。這樣的環境變化，確實會為“一帶一路”建設帶來很大的挑戰。

同時也面臨著糧食安全的挑戰。為此，聯合國在制訂可持續發展目標的時候，零饑餓和無饑餓一起構成的糧食安全成為聯合國的重要目標。然而，面臨糧食安全的挑戰集中的地區也在“一帶一路”地區。

另外還有自然災害的挑戰?！耙粠б宦贰苯ㄔO地區自然災害尤為嚴重。其中超過80%的災害是地震、風暴潮、水旱災害等，這三大災害構成了全球無論是死亡的人數還是經濟損失的80%。

與此同時，“一帶一路”建設所要實施的一系列實踐工程，其實也面臨著很多的風險。例如中巴走廊，從新疆到巴基斯坦的瓜達爾港，幾百公里長度的中巴走廊，面臨著諸多風險，有地震災害，特別是水災的風險特別大。

不過，面臨這樣的威脅，我們要有科學的行動和應對措施，從而避免這些災害帶來的不利影響。在這樣一個地區，經濟發展、城市化發展的不平衡，特別是城市化本身的快速發展，對各個地區的經濟、人口各方面也會帶來系列的挑戰。那么面對以上的挑戰，我們怎么去應對？目前，空間對地觀測技術其實是個非常先進的技術，它可以把“一帶一路”作為一個整體來進行認知，可以說它有著其他技術難以替代的，有的時候是唯一的可以發揮作用的一個技術。

通過對地觀察大數據的共享對于沿線60多個國家的發展具有重要意義。比如在糧食生產監測方面，“一帶一路”沿線國家水稻產量占全球總產量的88%，小麥產量超過全球總產量的60%，玉米總產量超過全球總產量的三分之一。

另外，全球60%以上的人口集中在“一帶一路”沿線國家和地區，其中大部分都是發展中國家，城市化率相對較低，隨著城市化的發展，城市病也逐漸顯現出來了，急需用空間對地觀測技術進行城市化的監測，提供城市化的信息支持。

對地觀測技術

提供數據支撐

那么我們國家的對地觀測技術發展情況到底如何呢？接下來，我給大家介紹一下中國空間對地觀測技術的發展。55年前，遙感這門科學技術就正式問世了。這些年來我國在遙感技術方面取得了長足的發展。未來，我們國家還要發射一系列遙感衛星和導航衛星，目前我們國家發射的這些對地觀測衛星數量在國際上是屬于前茅的，當然還要進一步提高它的質量和技術能力。

目前，資源衛星應用在我們的土地調查、糧食估產、災害檢測、森林囤積量的監測、環境調查等各個方面。近些年來，我們國家發射一系列的環境衛星對于北方的一些陸地污染，南方一些水面污染監測都做了很多工作。其中氣象衛星在這些運行衛星里面，是運行得比較成熟的一個系列衛星，這就是為什么每天晚上7點半我們可以坐在電視機前看我們氣象衛星產生的云圖來聽講解員進行天氣預報。

以前資源衛星監測陸地，氣象衛星監測大氣，環境衛星監測陸地和大氣，對海洋的重視程度不是太高。這些年來我們國家對海洋、對海洋衛星予以了充分的重視。為此，我們國家已經發射了一系列海洋衛星。這些衛星會對海洋的初級生產力，比如海洋表面的一些葉綠素進行監測，對海洋的動力學進行監測，比如海浪、海風等等，包括對海洋災害進行監測，所以海洋衛星這些年來發揮的作用越來越大。

隨著我們國家經濟的快速發展，一些中低分辨率的衛星不再滿足于我們的城市建設、高速公路建設、一些大的工程項目的建設需求。因為中低分辨率的衛星對于該看的一些現象很難具備看到的能力，這時就需要我們發展研究高分辨率衛星系統，所以在2010年，我國開始啟動高分辨率對地觀測衛星計劃，這是我們16個重大專項之一，它的目標就是計劃到2020年建成我國自主的陸地大氣和海洋觀測系統。

目前，已經有4顆衛星被發射上天。這些高分辨率衛星可以對海上絲綢之路上的一些重要的港口城市進行分析和監測。不僅我們廣州的港口，三亞的鳳凰港，?？诘母劭?，我們都可以監測，而且事實上像科倫坡的港口、吉隆坡的港口，新加坡的港口，我們都具備了進行監測的能力。

具備了這樣一些能力，對“一帶一路”研究來說，具有重要的意義。這些衛星包括遙感衛星、導航衛星、地球物理衛星在內，可以不斷地獲取我們地球表面的和次地表的一些有用信息，所以進入到我們今天這個時代可以說全球無處不在的都有地球觀察衛星在準實時或者實時地獲取方方面面的地球表面信息。

不過，世界上還有更多的地方或者信息不可能被我們的衛星監測到，所以就需要進行國際合作，就像我們“一帶一路”建設，不僅要造福于中國，更重要的是要造福于沿線國家，造福于全球。

所以，我們在技術上也是共享的。正是因為如此，經過這些年的努力，我國已經建成了五站網系統。將來我們的衛星接收站可以遍布全球，對于全球數據我們都可以接收，可以為“一帶一路”的環境監測、資源調查等提供非常重要的信息支持。

數字地球

助力“一帶一路”建設

剛才講到的都是遙感衛星，現在介紹一下我國的導航衛星。根據我國的北斗導航衛星計劃，到2020年的時候，將有35顆衛星被發射上天， 構成一個全球衛星網絡，當這個目標實現的時候，中國的北斗導航衛星，將和美國的GPS衛星、歐盟伽利略衛星、俄羅斯的格洛納斯衛星相媲美。也就是說，中國北斗導航衛星將屹立于世界之林，并和我們的遙感衛星和通訊衛星一起構成我國強大的對地觀測能力。

在這些強大的對地觀測能力的支持之下，我們進一步要做什么？就是數字地球科學平臺。多年以前，我對數字地球的理解就是把我們人類居住的地球裝進我的計算機。也就是說我們利用衛星、利用其他數據，然后形成一個覆蓋地球表面的數字系統，一個信息圈，來認識我們居住的地球。數字地球由一些大數據信息產品構成，比如說產品的類型包括陸地的、海洋的、大氣的、城市的，然后時空尺度有全球的和區域的。陸地上包括植被、森林、葉綠素，海洋方面包括有海表溫度、海表鹽度，大氣中的二氧化碳、氣溶膠，城市當中的城市用地，地面沉降等等，都是我們的數據產品。

多年前，我們對數字地球的理解就是把地球裝進計算機，現在我們說用地球大數據來研究“一帶一路”，是什么意思呢？其實裝進了計算機的地球，就是我們地球大數據一個集成，我們有了地球大數據就掌握了人類認識地球的一個鑰匙，或者掌握了人類認識地球的一個未來武器。就是說基于對地觀測技術的基礎上發展起來的數字地球，利用這些大數據來解決“一帶一路”方方面面問題可能會更加給力。

（本文根據郭華東院士最近的演講內容整理而成，未經本人確認。）