實現寧夏遙感影像統籌管理的探討

擺杰，陳瑞

（1.新疆煤田地質局綜合地質勘查隊；2.寧夏國土資源地理信息中心）

1 引言

近年來，測繪與地理信息產業迅速發展，隨著國家政策導向的牽引，國產衛星遙感技術得到長足發展，數據獲取手段日益豐富，獲取能力大幅提高，數據覆蓋度和空間分辨率逐漸達到國際水平[1]。特別是資源系列衛星、高分系列衛星的穩定運行，為國土資源、農業、林業等領域提供有效服務，提升了衛星綜合觀測能力，夯實了國產遙感衛星的基礎。同時，隨著北京二號、吉林一號、高景一號等商業遙感衛星的成功發射，國產衛星空間分辨率最高達到0.5m，大幅拓寬了國產衛星遙感影像數據的應用空間和市場廣度，為用戶提供質量更高、現勢性更強的遙感影像數據。

隨著寧夏經濟社會事業的快速發展，遙感影像在各個行業都得到廣泛應用。一方面，遙感影像資料在輔助政府部門進行科學決策和應對各類自然災害和公共安全突發事件中發揮著越來越重大的作用；另一方面，由于遙感影像資料的獲取及分發服務未列入統一管理，統籌工作沒有跟上，相關制度與措施不配套，長期以來，全區普遍存在遙感影像數據重復采購、重復投入、失密泄密等問題，沒有實現遙感影像資源的共享使用，造成財政資金的嚴重浪費。因此，實現全區遙感影像統籌獲取、統籌采購、統籌管理勢在必行。本文主要研究寧夏遙感影像統籌管理目前存在的問題，針對問題提出如何實現全區遙感影像統籌管理，為各省測繪地理信息主管部門實現遙感影像統籌采購和管理提供參考和借鑒。

2 遙感影像統籌管理存在的問題

2.1 資源分散，多元管理

①從數據來源來說，國內外遙感衛星影像數據源較多，不僅造成了數據源之間的惡性競爭，也造成了用戶的盲目選擇[2]，這就需要挖掘用戶的深層次需求，結合各類數據源的優勢，讓數據獲取方案更加科學合理，以保證社會化應用穩定快速發展；②從行業應用來講，全區各行業、各部門根據工作需要每年采購遙感影像，由于各部門和單位的行政級別和遙感數據用途不一致，采購計劃和采購內容相互不了解，通常造成同一衛星、同一區域、同一時點的遙感影像重復采購和數據產品的重復加工；③在管理層面，國土資源主管部門、測繪地理信息主管部門、國防科工局等都有各自數據獲取的固定渠道，但是實行的是分割管理，沒有形成統籌管理和資源共享，造成遙感數據使用效率不高，財政資金重復投資和資源浪費。

2.2 應用部門技術力量薄弱

一方面，全區各行業、各部門需要大量的遙感影像數據來支撐行業發展和科學決策，但另一方面，數據使用部門將原始影像數據加工成正射影像產品，缺乏相關專業軟件、控制點成果以及專業技術人員，導致出現數據生產成本大、生產周期長、數據產品質量不高等問題[3]。同時，各應用部門亟需遙感影像數據和行業應用深入結合，挖掘數據價值，但是技術力量薄弱，專業化水平不高的現狀普遍存在，導致遙感影像數據價值沒有充分發揮。

2.3 遙感影像相關統籌管理辦法不完善

寧夏回族自治區政府于2017年3月22日出臺了《寧夏回族自治區遙感影像資料管理規定（試行）》，但是，實現全區遙感影像統籌涉及多個部門，包括發改、財政、測繪、國土以及其他行業應用部門，對應的主管部門沒有出臺具體落實的管理辦法。遙感影像統籌是一項系統工程，需要多部門協力推進，必須出臺一系列相關配套管理辦法，使《寧夏回族自治區遙感影像資料管理規定（試行）》落地生根，具備可操作性、可實施性，形成規范化的制度和政策，實現全區遙感數據的統籌利用，全面推動遙感影像產業朝集約化、快速化發展。

3 遙感影像統籌管理的實現

全區遙感影像統籌將從出臺管理辦法、統籌獲取數據獲取和提供、海量影像數據高效管理、多源遙感影像智能優選、整合職能和優化技術隊伍、發揮國產衛星影像優勢等方面展開工作。

3.1 出臺一系列管理辦法

在《寧夏回族自治區遙感影像資料管理規定（試行）》出臺的基礎上，可以從財政資金、統籌獲取、數據生產、數據提供等方面進一步細化，形成各類制度和辦法，包括自治區財政廳制定《寧夏遙感影像數據采購財政管理辦法》、自治區發改委制定《寧夏遙感影像統籌獲取管理細則》、自治區測繪地理信息局制定《寧夏遙感影像數據統籌生產加工規定》及《寧夏遙感影像數據提供管理規定》，通過出臺一系列辦法和細則，真正讓遙感影像統籌獲取、統籌生產加工、統籌提供落地，做到遙感影像采購有計劃、遙感影像管理有部門、遙感影像分發有步驟。

3.2 統籌遙感數據獲取和提供

堅持“各個管理層次所需的遙感影像數據應該豐富和易于獲得” “數據只需采集一次”及“在一個層次上獲取的影像必須在不同層次上共享”等原則，統籌國土資源部寧夏衛星應用技術中心、國家測繪地理信息局資源三號衛星影像云服務平臺、國家國防科技工業局高分辨率對地觀測系統寧夏數據與應用中心等多途徑來源的遙感影像數據。同時，升級已有的寧夏遙感影像數據中心，優化數據查詢功能，開發影像按需下載功能，讓數據查詢更加智能[4]，下載更加便捷，實現全區遙感影像數據統一接收、存儲、生產、管理和提供。

3.3 海量像數據高效管理

隨著多渠道、多種類、大范圍數據的獲取，高時間、高光譜、高空間分辨率遙感影像將帶來海量的數據量，如何解決海量遙感影像存儲和高效管理顯得非常重要[5]。要做到有效存儲和管理海量遙感影像，必須把元數據和原始影像數據分開管理：①對已獲取的大規模的遙感影像數據，建立元數據庫，遙感影像元數據主要應包括影像來源、衛星星座、傳感器、產品波段、產品級別、空間分辨率、采集時間、影像范圍、云覆量和產品大小等信息，同時生成影像縮略圖；②將大規模的原始遙感影像數據存放在分布式存儲上，元數據存儲在關系數據庫中，同時建立元數據和原始影像數據的對應關系，通過數據庫快速檢索遙感影像的元數據信息，進而獲取需要的影像數據。

3.4 多源遙感影像智能優選

多渠道、多方位獲取的遙感影像數據，數據量大、種類豐富，可能會存在同一星座、同一時段、同一類型的重復數據，這就需要在多源、多尺度、多類型、多波段的遙感影像數據中，優選出影像質量高、云量覆蓋少、現勢性高、多波段信息豐富的數據。綜合利用多源遙感影像數據，實現目標區域的最優化影像覆蓋。可以借助相關成熟軟件，如北京國測星繪信息技術有限公司的多源遙感影像優選軟件和德國Definiens Imaging公司的eCognition軟件，通過設置需求區域、時相、空間分辨率、波段、衛星星座、云覆蓋度等相關指標進行選取，為用戶提供遙感影像覆蓋最全、質量最優[6]、空間分辨率最高、時相最佳、成本最低等多種科學合理的方案。

3.5 整合職能和優化技術隊伍

通過職能整合，明確全區遙感影像數據統籌管理技術支撐單位，承擔起全區遙感影像的統籌采購、統一管理和統一分發的職責。同時，結合自治區當前和未來發展需求，承擔遙感影像數據加工、數據共享、數據挖掘、數據分析、數據應用等方面的職責，進一步優化專業技術隊伍，加快已有技術人員的業務培訓，加強遙感方面的人才引進，開展遙感應用理論研究和關鍵技術攻關，促進遙感影像數據在各行業的高效和深入利用。重點開展低空攝影測量研究，將無人機遙感系統進行工程化、實用化開發，獲取更高分辨率遙感影像數據，提高作業效率和精度，實現大比例尺DEM、DOM、DLG數據的快速生產。

3.6 發揮國產衛星影像優勢

近年來，我國遙感衛星事業發展迅速，先后有天繪一號、資源三號、高分一號、高分二號、北京二號等衛星發射成功，并穩定運行，影像空間分辨率不斷提高，從2m提升到0.5m，國產遙感衛星進入0.5m時代。國產遙感衛星及主要用途如表1所示。國產遙感衛星在影像質量和產品精度方面都能基本滿足各行業需求，并且大多國產衛星具備編程能力[7]。相比國外衛星影像數據，國產衛星在數據現勢性、獲取便捷性、數據覆蓋能力、價格等方面具有明顯優勢。應充分利用國產遙感衛星，減少國外遙感衛星的采購，尤其在資源、環境、測繪、海洋等應用廣泛的領域，加速推進國產衛星應用，發展衛星數據處理技術，提高衛星數據產品質量，在同等數據質量下，優先購買國產衛星遙感影像數據[8]。

4 結語

近年來，我國衛星遙感事業蓬勃發展，影像獲取能力快速發展，形成海量遙感影像數據，同時社會各個行業對遙感影像的需求旺盛，應用不斷增加，加強全區遙感影像統籌管理勢在必行。寧夏遙感影像主管部門，整合各方資源，加強影像獲取統一監管，統籌協調各部門之間的數據需求，建立影像獲取共享機制，統籌管理影像獲取、加工、分發與應用[9]，整合職能和優化技術隊伍，加強相關技術研究，發揮國產衛星優勢，正真做到節省財政資金，為經濟社會發展保駕護航，為我區經濟社會的可持續發展做出更大的貢獻[10]。

表1 國產遙感衛星及主要用途