用衛(wèi)星幫忙“種田”？院士李德仁：真正推廣還需數據“快準靈”

每經記者 吳林靜    每經實習記者 劉旭強    每經編輯 劉艷美

圖片來源：央視新聞

《三體》中云天明為心愛的女孩送上一顆星星，演繹了科幻的浪漫?，F實生活里，隨著越來越多的商業(yè)衛(wèi)星被送上太空，將來我們也能夠挑選衛(wèi)星為自己服務。

5月5日，在四川眉山舉行的“院士眉山行”活動暨首屆眉山衛(wèi)星應用產業(yè)發(fā)展大會上，《每日經濟新聞》記者獲悉，眉山已經于去年自主發(fā)射10顆遙感衛(wèi)星，組成以智慧城市為主題的“天府星座”。會上還成立“商業(yè)衛(wèi)星星座聯(lián)盟”，幾家國內商業(yè)衛(wèi)星企業(yè)將共享目前100多顆商業(yè)遙感衛(wèi)星數據，以滿足市場應用需求。

對于眉山而言，擁有衛(wèi)星數據將更多支撐當地搶抓衛(wèi)星應用產業(yè)發(fā)展機遇。在中國科學院院士、中國工程院院士李德仁看來，眉山的特色重點應用領域之一就是用天上的“眼睛”輔助精準農業(yè)，幫助農民種田。在接受《每日經濟新聞》記者現場采訪時，李德仁提到，利用遙感衛(wèi)星“種田”已經積累一定的試驗經驗，但要真正實現推廣，仍面臨衛(wèi)星數據不夠“快、準、靈”的關鍵問題。

“衛(wèi)星數據又多又少”：商業(yè)遙感衛(wèi)星應用存在堵點

區(qū)別于通訊、導航衛(wèi)星，遙感衛(wèi)星指的是衛(wèi)星從高空通過傳感器大面積觀測、獲取地面物體的信息。我國商業(yè)遙感衛(wèi)星起步雖晚，但近十年來快速發(fā)展，尤其在制造和發(fā)射衛(wèi)星的能力上大大提升。據有關報告，我國遙感衛(wèi)星數量僅次于美國、居世界第二，精度已經從原來的5米、2米提高到0.5米。結構上，民用商業(yè)遙感衛(wèi)星數量占一半以上。

從整條遙感衛(wèi)星產業(yè)鏈來看，更大的價值集中于應用端部分。遙感衛(wèi)星是人類在地球上空安裝的不休息的“眼睛”，它的應用場景不勝枚舉。比如，城市需要應對火災、暴雨等災害性天氣時，可以借助遙感衛(wèi)星的數據，在更宏觀尺度上進行災害的預報、處置工作；農業(yè)生產時，同樣可以借助遙感衛(wèi)星數據進行病蟲害監(jiān)測、農作物估產以及土地的利用現狀分析。

市場的需求正在一點點挖掘，發(fā)展遙感衛(wèi)星應用市場的重要性不言而喻。但商業(yè)衛(wèi)星的數據要真正用起來，仍有不少發(fā)展堵點。

《每日經濟新聞》記者了解到，數據“質量不高”是當前衛(wèi)星應用的通病。“我們常說，衛(wèi)星數據又多又少。”李德仁解釋，“衛(wèi)星全時段的觀測記錄，積累了海量數據，但其中多是低水平數據，真正符合客戶需求、能用的高質量數據卻很少。”

“造衛(wèi)星不是形象工程，要實實在在，能解決實際問題、老百姓喜歡用。”李德仁認為，高質量的衛(wèi)星數據應該具有“快、準、靈”的特點，即快速、準確、智能，才能支撐后續(xù)的測繪遙感服務。

他舉例稱，“當年汶川地震時，長時間掌握不了震中圖像，我們很受觸動，一定要解決這個問題。后來，九寨溝地震時，4個小時就有了震中圖像，時間大大縮短了。”如此一來，當災害發(fā)生時，才能以最快的速度將信息實時反饋，用科技輔助決策，提高救災的效率。

到現在，根據用戶需要找到地面目標，借助人工智能手段，從衛(wèi)星生產的原始大量數據中找到關鍵的小量數據，只需要傳輸這部分關鍵數據，最快10分鐘就能將圖片傳到用戶手機上。

對于整個衛(wèi)星行業(yè)而言，提高衛(wèi)星的數量和精度是實現衛(wèi)星應用的根基。眉山這場會議給出一個解決辦法——抱團?；顒蝇F場，6家商業(yè)衛(wèi)星相關企業(yè)組建聯(lián)盟，聯(lián)盟成員可以共享100多顆商業(yè)遙感衛(wèi)星，彼此開放數據和應用權限，更高效、及時地提供服務，共同提高市場競爭力。據了解，預計到2025年，該聯(lián)盟就將共享300多顆在軌衛(wèi)星，擁有具備全天候、全天時、全球覆蓋的對地觀測能力。

“水稻專家很辛苦”：遙感賦能“天府糧倉”

在業(yè)內看來，眉山培育遙感衛(wèi)星應用場景的一大重點是農業(yè)。成都平原自古有“天府之國”的美稱，近年來也加快打造新時代更高水平的“天府糧倉”。如何利用衛(wèi)星遙感技術賦能“天府糧倉”，李德仁專門做了一場題為“遙感賦能‘天府糧倉’，助力鄉(xiāng)村振興”的主旨演講。

李德仁指出，當前我國農業(yè)面臨人均農業(yè)資源不高的現狀，和糧食自給率不足、農藥化肥使用過度的挑戰(zhàn)，對發(fā)展信息技術與農業(yè)生產全面結合的精準農業(yè)有迫切需求。所以，中國農業(yè)發(fā)展要走集約化、機械化和智能化的道路，要大力發(fā)展精準農業(yè)。

“精準農業(yè)是把信息技術與農業(yè)生產全方位結合的一種新型農業(yè)，包括監(jiān)測評估系統(tǒng)、物聯(lián)網系統(tǒng)，以此解決面積、養(yǎng)分、品種、病害、長勢和播種、灌溉、施肥、施藥、收獲等問題。”李德仁提到，精準農業(yè)需要定位、定時和定量，前兩個靠北斗系統(tǒng)，后一個靠遙感技術。

從技術上來看，作為精準農業(yè)必不可少的一環(huán)，遙感衛(wèi)星技術配合無人機、地面物聯(lián)網設備，能形成天空地一體化的衛(wèi)星遙感監(jiān)測系統(tǒng)，采集和分析農業(yè)生產中從播種、灌溉到施肥施藥、收獲各個環(huán)節(jié)的數據，為農用土地面積測算、農作物長勢監(jiān)測、病蟲害情況，以及糧食估產等提供決策支持，從而大幅度提升農業(yè)生產的效率和質量。

事實上，農業(yè)對遙感技術的需求已經非常迫切。采訪時，李德仁提到一件往事，袁隆平曾找到他，說：“我們是農業(yè)的水稻專家，我們在地上很辛苦，需要你遙感技術的幫助。不僅是衛(wèi)星遙感，還包括航空遙感、地面遙感，幫助地上的人從播種、插秧、生長、抽穗、收獲的全過程。”在李德仁看來，遙感技術不能取代農民、農業(yè)專家的功勞，但可以實實在在幫助地上的人建立一套現代化的農事操作與管理。

近幾年，在李德仁團隊的實踐中，遙感技術在提高農作物產量方面已經有所突破。在新疆某塊棉花種植田中，他們通過遙感衛(wèi)星的數據反饋，調整了氮磷鉀鋅錳五種肥料的使用，“最終畝均產量達到湖北、四川的兩倍”。相似的，在河南小麥、湖北油菜、廣西甘蔗等種植試驗中，遙感衛(wèi)星技術都發(fā)揮了作用。

當然，在實踐中，李德仁發(fā)現，如何讓遙感觀測與復雜的農業(yè)需求精準結合，如何加強信息的可靠性還原地表真實信息，如何與無人機、地面平臺協(xié)同觀察，以及提高農業(yè)智能化，都是農業(yè)遙感面臨的關鍵問題。

他總結說，“中國現代農業(yè)對定位、定時、定量信息獲取與分析具有迫切需求，但遙感滿足上述需求尚有理論和技術問題，需要導航、遙感專家和農業(yè)專家協(xié)同深入合作研究。”這次，幾位院士來到眉山，也正是為了聚智共議，為商業(yè)遙感衛(wèi)星產業(yè)的發(fā)展出謀獻策。“只有堅持高標準的原則，把錢花在刀刃上，把每顆星用好，努力讓技術走在世界前沿，我們的衛(wèi)星產業(yè)才能發(fā)展好。”李德仁說。