喬柯 鐘昊熹 馮春 程瑛
【內容提要】衛星傳感器采集地物電磁波,通過物理模型與空間數據挖掘算法,實現觀測數據到地表變化、人類活動的動態感知,具有超時空性、及時性、可對比性、易可視化性等特點,與全媒體時代的新聞生產需求十分契合,孕育了新的融合媒體形態——衛星新聞。本文詳細闡述了衛星新聞的概念及產品生產的理念和流程,延伸了新聞從業者的感知范圍,重塑了新聞的邊界;在理論上,以衛星數據作為新的客觀信源,以數據驅動的可視化表達作為新的媒介,拓展了傳統的大眾傳播模式;在實踐上,建立了衛星數據驅動的新聞產品生產流程,包括新聞選題轉化、數據收集、數據處理及可視化等關鍵步驟。結合新華社衛星新聞實驗室的產品實踐,驗證了所提出衛星新聞的大眾傳播模式和生產流程的有效性。
【關鍵詞】衛星遙感 衛星新聞 數據驅動 大眾傳播模式 生產流程
隨著遙感技術的出現,衛星上的相機可以遠距離采集電磁波數據,獲得相關地物的形狀、紋理、現象、變化等信息。①新聞機構利用衛星數據,既能獲得地球尺度的宏觀長時間序列觀測,也能獲得地表目標的微觀快速研判,還能通過數據挖掘等手段評估社會經濟發展,擺脫了傳統報道中個體的時空束縛,極大地拓展了感知能力,增加了報道的深度。此時此刻,上千顆衛星正在太空中對地表進行觀測,不斷豐富和提高質量的數據源意味著更短的重訪周期、更強的地物識別能力;飛速發展的遙感及人工智能,提高了數據處理速度和自動分析能力,開創了地球觀測新時代,也將新聞帶入新軌道。為落實建設全程媒體、全息媒體、全員媒體、全效媒體的“四全”媒體要求,探索以先進技術引領驅動融合發展,加強新技術在新聞傳播領域的前瞻性研究和應用,新聞機構要利用好衛星數據,結合國家發展戰略和社會治理的根本需求,為公眾帶來兼具時效性和信息深度的新聞報道。
一、衛星新聞
媒體機構使用衛星數據進行新聞報道在20世紀就已有實踐,但很長一段時間,衛星影像僅作插圖使用,而非一種新的新聞形態。近年來,媒體機構逐漸轉向遙感技術的深入應用,全球調查新聞網發布了使用衛星影像的指南。②2018年,路透社研究所發布報告,指出衛星影像已經成為視覺敘事的核心,是支撐多媒體報道的關鍵元素。③
(一)衛星新聞的概念
衛星新聞(satellite journalism)在學術上還缺乏嚴格定義。從字面上理解就是使用了衛星數據的新聞。
從新聞生產過程來看,衛星新聞可以看作衛星數據驅動下的數據新聞。狹義的衛星數據主要指遙感衛星所拍攝的各種影像。廣義上的衛星數據也包括基于衛星定位系統的位置數據等。衛星新聞的生產過程包括數據采集、時空數據挖掘以及地圖可視化等。從數據獲取方式看,衛星新聞也是一種傳感器新聞。傳感器新聞強調通過硬件感知的手段收集數據。衛星上搭載的相機正是一種遠距離傳感器,它所獲取的數據是非結構化的,不可直接展示的。必須經過技術手段處理才能被媒體使用。
衛星新聞有一整套新聞生產邏輯與流程,媒體結合新聞選題,對衛星傳感器收集到的數據進行篩選、處理、挖掘和可視化,生產新聞產品,面向公眾傳播。
(二) 國內外衛星新聞的發展
早期對地觀測的主要任務是進行間諜偵查。美國中情局和美國空軍研發了代號為“日冕”的戰略偵察衛星,并于1960年成功回收了第一張地球軌道衛星遙感影像。其上搭載的拍攝系統“鎖眼1”已經可以達到7.6米的分辨率。與此同時,多光譜攝影和紅外掃描也用于跟蹤夜間活動和探測偽裝,但這些數據難以被媒體獲取。1972年,美國國家航空航天局開啟了陸地衛星計劃,對地表生態環境進行廣泛觀測,但分辨率僅有80米,并不適合觀測小目標,不適合媒體應用場景。
1986年,法國航天局、法國國家空間研究中心等創辦的斯波特圖像公司(Spot Image)發射了10米分辨率的SPOT-1,是當時商業遙感衛星的最高水平。之后,媒體開始在新聞中大量使用衛星數據。1986年4月26日,切爾諾貝利核設施發生爆炸,由于蘇聯不愿接納觀察員,不愿發布相關信息,西方媒體開始從衛星影像上尋找線索。陸地衛星首先獲得了4月29日的影像,并通過近紅外波段對高溫物體的感應確認了四號反應堆起火。5月1日,SPOT衛星提供了擁有更豐富地表細節的高清黑白影像。通過兩者融合,可以獲得兼具高分辨率與豐富色彩的影像。這則衛星新聞報道由美國廣播公司發布??焖佾@取禁入區域的圖片信息,延伸傳統媒體的可觸范圍,衛星遙感數據的這一特性在該案例中得到充分體現。
1999年,美國私人企業空間成像公司(Space Imaging)發射的全球首個高分辨率遙感衛星IKONOS,將分辨率提高到了1米。2001年9月12日,該衛星拍攝到了被撞毀的世貿中心大樓,從廢墟中升騰的塵土和濃煙清晰可見。雅典奧運會前,美國數字全球公司(DigitalGlobe)使用0.6米分辨率的QuickBird衛星拍攝了大量城市場景,供媒體展示場館建筑的布局,評估工程進度。商業衛星公司開始主動預估可能具有新聞價值的事件,拍攝到影像后,通知可能感興趣的編輯們,這種模式被稱為衛星灌輸。④
價格因素限制著媒體使用衛星數據,隨著行星公司(Planet)和數字全球公司競爭加劇,新聞業因此受益。通過免費向媒體提供影像,這兩家公司獲得曝光,并壟斷了媒體市場。行星公司的優勢在于數量,通過180多個超小型衛星,可以以天為單位提供覆蓋全球的3至5米分辨率影像。數字全球公司的優勢則在于清晰度,旗下WorldView-3具有0.31米的分辨率。2015年美聯社開展了對東南亞海上奴隸的追蹤調查,正是利用數字全球公司拍攝的影像獲得了關鍵性證據。⑤這一報道最終解救了2000名奴隸,敦促政府展開調查和立法,并榮獲普利策獎。
2017年,路透社利用衛星影像和火點數據記錄了緬甸政府對羅興亞穆斯林的迫害;新聞調查機構INK利用衛星影像證實了博茨瓦納總統挪用政府資金、動用軍隊,修建私人設施。2018年,貝靈貓(Bellingcat)和荷蘭新聞機構使用健身軟件的定位數據結合衛星影像、社交媒體,追蹤了軍事設施出入人員的行動軌跡。2019年,《紐約時報》通過衛星影像分析了沙特石油設施襲擊事件中可能的攻擊者;《??怂剐侣劇肥褂枚嘣催b感數據報道了加利福尼亞和俄勒岡州的野火。2020年,美國有線電視新聞網展示了貝魯特港爆炸前后的衛星影像對比;《衛報》根據衛星影像和航空數據,發現土耳其和阿聯酋違背聯合國對利比亞的武器禁運政策。此外,人工智能技術也在衛星新聞中發揮作用,烏克蘭獨立媒體使用神經網絡從衛星影像中識別出因琥珀挖掘活動而被破壞的地表區域,制作了面向公眾的交互地圖。衛星數據驅動的新聞已經逐漸融入國際主流媒體的新聞報道,主題也從突發事件調查擴展到對生態環境變化和人類活動的追蹤與監測。
中國在衛星新聞方面起步較晚,近幾年有了飛躍式的發展。2019年,新華社成立衛星新聞實驗室,陸續推出近百個衛星新聞產品。包括運用夜光遙感、地表溫度反演、植被指數反映新冠肺炎疫情發生后復工復產狀況的《中國·起來》系列報道;在武漢“解封”一個月后,利用衛星影像和航空、貨運、消費等多源時空數據,反映城市活力復蘇的《武漢“歸來”》;《衛星還真發現了“金山銀山”》通過三維模型疊加衛星數據,展現了“兩山論”指導下貧困地區因生態改善帶來的社會經濟發展。2020年底,推出國內首部基于遙感數據的新聞紀錄片《太空的見證》,聚焦“三區三州”脫貧攻堅,用十二顆衛星的數據講述人類減貧史上的中國奇跡。衛星新聞特有的生產模式和指導理念已由新華社成功實踐,成為常態化報道手段之一。
二、衛星新聞的融合傳播意義
衛星新聞需要結合新聞選題,設計衛星數據篩選、處理及分析的方式,從中獲得有效信息,并通過可視化編碼向受眾傳播,整個過程是由數據驅動的。衛星新聞的創新實踐帶來了新聞生產和傳播鏈條的變革,具有獨特的融合傳播學意義。
(一)衛星新聞的大眾傳播模式
基于美國傳播學者韋斯特利和麥克萊恩提出經典模型,⑥在信源中添加了數據驅動的信息生產過程,在媒介組織中強調把關人的數據思維和更高的知識要求,并說明時空信息可以通過特有的可視化形式進入傳播,最終形成了具有分階段特點的衛星新聞大眾傳播模式(圖1)。

X不僅是社會環境,也包含自然環境,是客觀存在的,這決定了衛星新聞的客觀性;X-S-D是衛星新聞所特有的信息來源,通過衛星傳感器S獲取的衛星數據D,通常一系列校正和處理成為信息;把關人G通常指新聞從業人員。他們會對信息進行進一步篩選,數據思維和廣泛的知識積累在這一過程中起到了關鍵作用;在信息技術滲透人們生活的今天,結合衛星新聞特有的可視化形式,移動終端、短視頻、混合現實等設備和技術都成為了新的媒介M。
衛星新聞的傳播模式與傳統相比,主要有三大變革:
1. 信息感官的變革
傳統新聞僅從社會環境獲得和鼓吹者處獲取信息。前者往往受時空和方法限制,而后者可能缺乏可信度,淪為宣傳工具。衛星運行在數百公里外的地球軌道之上,無時無刻接收來自地球表面的電磁波,記錄著地面上環境的變遷和人類的活動。通過衛星數據,新聞機構可以直接對X進行監測和分析。這些數據幫助新聞機構擺脫時空束縛,獲取更全面的信息,進行更為專業和自主的新聞報道。
2.新聞呈現方式的變革
數據新聞時代,海量數據必須通過分析和可視化技術,將隱藏在數據中的規律、真相,以直觀的方式傳遞給受眾。衛星數據的理解雖然具有門檻,但時空維度的體驗在日常生活中卻隨處可見:人們會關注股票的K線,能理解導航軟件的指引,因此對投射到地圖上并動態變化的衛星數據具有很高的理解能力。衛星數據可視化技術轉變了觀察視角,保留了身臨其境的直觀感受,將新聞從故事空間引入數據空間。⑦
3.新聞機構“基于數據和技術”的變革
衛星新聞帶來了新聞生產核心理念的轉變:衛星新聞中的信息是從數據中生產出來的。衛星數據是非結構化的,且數據量極大,動輒上千億兆比特(100PB)。新聞機構有三種方式參與衛星大數據新聞生產:通過重新定義數據采集標準,建立面向新聞需求的“媒體星座”,獲得長時間序列、高時間密度原始影像,成為基于數據的機構;通過聘用技術人員、與科研單位合作,成為基于技能的機構;在衛星新聞實踐中創新應用,從數據中創造價值,打通數據到遙感觀測變量再到社會經濟指標的監測分析自動化,增加數據的易用性,縮短價值的實現時間,成為基于思維的機構。
(二)為新聞客觀性、真實性提供新支撐
衛星新聞從三個方面保證了新聞的客觀性:首先,衛星數據是對現實的客觀記錄而非統計聚合,新聞機構可以直接使用原始數據,保證了數據本身的客觀性;其次,通過整合多源異構數據,可以進行多維度、多視角的分析,保證了數據選取和觀察的客觀性;最后,技術本身是中立的,具有專業知識的記者選擇適當的分析方法,可以保證數據挖掘過程的客觀性。
衛星新聞從兩個層面來保證新聞真實:第一是具體真實,即對事實真相的確認。衛星新聞誕生于調查報道中的事實核查,無論是他國的敏感設施,還是因自然災害等原因無法進入的地點,都可以獲取一手影像資料;第二是總體真實,新聞援引個案,可能存在“幸存者偏差”。衛星數據采集范圍廣,可追溯性強,可以整合時空上下文全量信息,關注事物之間復雜的相互聯系和發展規律,提供深刻的宏觀理解,保證了新聞的總體真實。
三、衛星新聞的生產過程與方法
衛星新聞是遙感、地理信息系統等專業領域與新聞生產的深度結合,新聞的故事性和專業領域的科學性充分體現在衛星新聞實踐中,也對新聞從業者提出了更高要求——理解衛星數據的用途,掌握衛星數據基本的搜集、處理和可視化方法,熟悉衛星新聞的生產流程。
(一)衛星新聞生產流程
衛星新聞產品起始于某個新聞選題,既可能是對國家發展的評估,也可能是對突發事件的觀測。選題的設計更多地考慮社會經濟因素和傳播價值,必須先轉化為遙感等領域的專業應用問題,尋求成熟的解決方案,之后進行可行性預研,對最終的結論及效果有大致的認識。這是一個迭代的過程,當發現數據不充分或方法不支持時,就要對新聞選題作調整。
通過可行性分析后,將進入數據采集和分析流程。在這一過程中不斷加深對數據的理解,明確時間、空間范圍及具體處理步驟。有時只需要對原始影像數據進行預處理,并通過標注、對比即可滿足需求;如果需要進一步從數據中挖掘知識,則要廣泛嘗試遙感模型或機器學習算法,甚至結合其他輔助數據進行全面的數據挖掘,最后進行可視化呈現。這也是一個迭代優化的過程。與此同時,記者也需要參考其他權威信源等,當存在沖突或不足時,要回到數據收集步驟進行調整或補充。
最終,衛星新聞經傳播渠道到達受眾,要注意收集受眾的瀏覽數據和反饋信息,以便總結生產和傳播的經驗和不足,進一步優化調整,提高用衛星數據講述新聞故事的水平。
(二)衛星數據的分辨率
衛星數據的時空分辨率相互制約,影響著最終新聞產品的效果。在實踐中,以空間分辨率最為重要。
空間分辨率指影像像元所代表的地面范圍大小。當實際地物大小與分辨率相近或更小時,將無法展示出地物的真實樣貌。新聞從業者需要結合選題目標進行判斷,當所識別地物與周圍環境有明顯差別時,分辨率可適當降低。根據實踐經驗,識別所需的分辨率至少需要達到地物實際大小的三分之一。
時間分辨率也稱重返時間,指對同一地區可重復獲取遙感影像的最小時間周期。低分辨率衛星往往時間分辨率較高,隨著技術發展,高分辨率衛星也可以通過斜視成像極大地提高時間分辨率。這一屬性直接關系到獲取某一地區最新影像的速度,以及對同一區域進行連續監測的最小時間單位,在突發事件報道中具有重要意義。
(三)衛星數據處理
衛星新聞中的數據處理既要符合遙感專業的規范也要滿足新聞特殊的要求。
首先是預處理。雖然新聞實踐中有時不需要精確的定量分析,但數據誤差也可能對可視化效果產生影響,使公眾產生誤解。例如,大氣校正在遙感專業中用來消除大氣和光照等因素對地物反射的影響,是進行定量分析的必要步驟。而在衛星新聞中,其對畫面效果的提升更受關注,大氣校正后的影像,色彩更加清晰飽滿。
其次是圖像融合。衛星傳感器同時獲得兩張影像:一張空間分辨率較高,能看清地表紋理,但不具有色彩信息;另一張充分采集了色彩信息,但空間分辨率較差,看起來比較模糊。通過銳化算法綜合兩張影像的信息優勢,可以得到一張高清晰度的彩色影像,有利于實現對較小目標的觀察。
此外,衛星新聞需要將影像轉為投影坐標系。由于地球是個不規則的球體,雖然可以用經緯度來描述位置,但直接按照經緯度可視化會導致變形失真,越靠近極點面積越大,地物被壓扁的視覺誤差。必須運用投影的方法,建立地球表面和平面上點的對應關系。
當所需信息不能從影像上直接觀察獲得時,還需要使用遙感、地信、人工智能等手段進行進一步挖掘,這里不一一列舉。分析方法的選取需要綜合考慮以下幾個方面:第一,必須是行業內成熟的方法,這確保結論的科學性;第二,必須因地制宜,許多算法往往在其研究區域很有效,但難以泛化到其他地區;第三,要容易理解,選擇最為直接、簡單的方法是最利于傳播的;第四,要考慮生產和時間成本,能夠在短時間內說明問題的方法最有競爭力。
(四)新聞選題轉化
如何從技術角度理解新聞選題,實質上是一個新聞選題轉化的過程。新聞從業者深入理解新聞選題,將其拆解成數個子選題,然后對應于相關技術應用,新聞選題就被轉化為一系列遙感、地信專業問題。
以衛星新聞實驗室《武漢“歸來”》融媒產品為例,簡述新聞選題轉化的實現過程。2020年初,武漢市因疫情“封城”,經過政府和人民的不懈努力,疫情終于得到控制,并于4月8日“解封”。該選題旨在展示“解封”一個月后,人們迅速回歸日常生活,經濟復蘇、社會安定的現實。該選題首先被拆解為三部分:交通恢復、生產恢復、經濟恢復。其中,交通分為空中與陸地,分別使用飛機和貨車的定位數據來體現,輔以衛星視頻數據增加表現力。生產恢復分為直接和間接,直觀對比汽車生產企業的高分辨率遙感影像,發現庫存量的減少;間接利用多光譜影像反演地表溫度,觀測工業區域生產活動的重啟;經濟恢復則使用了外賣騎手軌跡數據和線下交易數據。通過將這些衛星數據映射到地圖上,選取“解封”前后進行對比,生動形象地呈現了武漢這座英雄之城的頑強“重啟”,極具客觀感和說服力。
(五)衛星數據可視化
衛星數據的可視化以空間屬性為基礎,實現基于像素的疊加和對比。時間屬性則決定了具體的對比方法。雙時相最常用卷簾,即使用一條橫或豎的分割線,通過移動展示前后兩張影像,揭示變化和影響;三時相可以分別映射紅綠藍(RGB)通道,用色彩呈現階段變化;更多時相可以采用動圖展示,優點是直觀。如果需要更深入的解讀,可以對差值、變化率,回歸分析或泰爾-森估算的參數,進行發散著色以表達變化趨勢。
衛星數據的不同波段也能捕捉人眼無法觀察到的信息,適當選取波段映射到RGB通道,生成與可見光影像全然不同的假彩色影像,有針對性地揭示地物狀態、區分地物特征。
多源衛星數據可以基于坐標疊加,甚至結合數字高程模型(DEM),在三維場景中呈現,為受眾提供身臨其境的新視角。
四、結論
衛星數據給新聞帶來的不只是視覺體驗的奇觀,更是革命性地拓展了新聞采集端的能力,延伸了新聞機構觀察世界的眼睛和感知全球的觸手。新聞機構通過衛星數據全面而及時地掌握全球動態,并且從生產端進入整個價值鏈上游。隨著衛星技術的進一步發展,借助更高的分辨率、更快的傳輸和分析速度、更自動化的生產鏈條,媒體可以掌握海量數據資產,變事后追溯的被動報道為全球全時的主動監測,不再是帶著問題尋找數據支持,而是從數據中發現問題、識別風險、尋找規律,極大地拓寬了新聞邊界,從“風向標”變為“傳感器”。新聞機構通過衛星技術,可以跳出時空束縛,走近真相、感知全球,真正地做到“把地球管起來”。
喬柯系新華社媒體融合生產技術與系統國家重點實驗室空間信息技術應用研究中心研發總監;鐘昊熹系新華社媒體融合生產技術與系統國家重點實驗室副主任;馮春系新華社媒體融合生產技術與系統國家重點實驗室空間信息技術應用研究中心科研合作總監;程瑛系新華社媒體融合生產技術與系統國家重點實驗室空間信息技術應用研究中心主任
「注釋」
①趙英時:《遙感應用分析原理與方法(第二版)》,北京: 科學出版社,2013年,第1頁。
②MCINTOSH T, “GIJN’s Resource Center. Resources for Finding and Using Satellite Images”, https://gijn.org/resources-for-finding-and-using-satelliteimages/, 2022-03-28.
③CORCORAN M. “Satellite Journalism – The Big Picture”,https:// reutersinstitute.politics.ox.ac.uk/sites/default/files/2018-10/Mark%20 Corcoran%2C%20Satellite%20Journalism_1.pdf, 2018-06.
④Jones M, “Satellite imagery in media representation of global conflicts”, Asia Pacific Media Educator, no. 15, 2004, p.196.
⑤MENDOZA M.&MCDOWELL R.&MASON M., “AP tracks slave boats to Papua New Guinea”, https://www.ap.org/explore/seafood-from-slaves/aptracks-slave-boats-to-papua-new-guinea.html, 2015-07-25.
⑥[英]丹尼斯.麥奎爾、[瑞典]斯文.溫德爾:《大眾傳播模式論》(朱建華、武偉譯),上海:上海譯文出版社,1987年,第39頁。
⑦張過、賀大為、關晴等:《全媒體時代遙感新聞學》,武漢大學學報(信息科學版),2021年第4期,第471頁。
責編:霍瑤