童慶禧院士

　　童慶禧，1935年10月出生于湖北武漢。1961年畢業(yè)于前蘇聯(lián)敖德薩水文氣象學(xué)院，現(xiàn)任中科院遙感與數(shù)字地球研究所研究員，北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院遙感與地理信息系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)，博士生導(dǎo)師，國(guó)際歐亞科學(xué)院院士，1997年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。自上世紀(jì)70年代初期以來追蹤國(guó)際科技發(fā)展的前沿，轉(zhuǎn)而從事遙感技術(shù)和應(yīng)用研究，是我國(guó)遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的最早開拓者之一。曾多次參加或主持國(guó)家科技攻關(guān)和中國(guó)科學(xué)院國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)等有關(guān)遙感技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展方面的重要項(xiàng)目。

童慶禧院士和他的學(xué)生們

　　“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”，從遠(yuǎn)古至今人類便有翱翔天空、俯瞰大地的夢(mèng)想，并為此付出了諸多努力。曾經(jīng)創(chuàng)造過燦爛文明的中華民族對(duì)于我們生存的這個(gè)星球的探索從未停止。如今，地球空間信息科技已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力和國(guó)家安全保障能力的綜合體現(xiàn)。今年6月，第十五屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)遙感技術(shù)與智慧旅游、智慧城市論壇在貴陽舉行。論壇上，童慶禧院士建議，將信息化和貴州特色的旅游相結(jié)合，以新型空間信息技術(shù)—遙感技術(shù)、空間信息系統(tǒng)技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等支撐貴州旅游業(yè)的發(fā)展。
　　近日，記者采訪了我國(guó)遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的權(quán)威—童慶禧院士。童院士詳細(xì)介紹了遙感技術(shù)與數(shù)字地球兩者的技術(shù)特點(diǎn)與廣泛用途。遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種探測(cè)技術(shù)，是根據(jù)電磁波理論，應(yīng)用各種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息進(jìn)行收集、處理并最后提取和形成所探測(cè)對(duì)象的信息，從而對(duì)地面各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別，特別是對(duì)地球認(rèn)知的一種綜合技術(shù)。數(shù)字地球則是上世紀(jì)90年代末由國(guó)際上提出，是以地球坐標(biāo)作為空間框架，具有多分辨率的海量數(shù)據(jù)和多維顯示的地球虛擬系統(tǒng)，運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)地球進(jìn)行描述分析，使之變成了可視化的虛擬地球，把真實(shí)地球變成數(shù)字化的地球。遙感技術(shù)是數(shù)字化地球數(shù)據(jù)的最重要的來源，通過虛擬的地球人們能更好地對(duì)地球作進(jìn)一步分析，促進(jìn)對(duì)地球的了解和認(rèn)知。遙感是在一定程度上相當(dāng)于利用先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)，把由地球表面反射到太空的太陽輻射或者由地球表面自行產(chǎn)生的電磁波（紅外線或者是微波），通過儀器來接收，進(jìn)行復(fù)原、數(shù)據(jù)處理，最后變成能看見的影像或非影像信息。對(duì)地觀測(cè)的最終目的是通過這些遙感影像對(duì)地球進(jìn)行分析，判斷不同的物質(zhì)存在狀況及其所在位置，并分析各種物質(zhì)的數(shù)量及其動(dòng)態(tài)過程，使人類與地球的資源環(huán)境更加和諧相處和協(xié)調(diào)發(fā)展?？梢哉f，遙感技術(shù)是數(shù)字地球的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，數(shù)字地球是遙感技術(shù)的歸宿。

　　遙感技術(shù)與數(shù)字地球的應(yīng)用領(lǐng)域

　　遙感技術(shù)與數(shù)字地球，對(duì)于很多人來說或許比較陌生。實(shí)際上，我國(guó)的遙感技術(shù)與數(shù)字地球研究基本與國(guó)際同步，能夠?qū)Φ厍蜻M(jìn)行完整的探測(cè)、觀測(cè)和診斷。在促進(jìn)我國(guó)遙感技術(shù)的發(fā)展中童慶禧院士功不可沒。在他的倡導(dǎo)和主持下這一技術(shù)的發(fā)展被列入了國(guó)家“六五”“七五”和“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。在一些關(guān)鍵技術(shù)體系的發(fā)展中更是受到國(guó)內(nèi)外同行的關(guān)注。
　　童院士介紹，遙感科學(xué)與技術(shù)是屬于交叉類的學(xué)科，首先是技術(shù)科學(xué)與地球科學(xué)的交叉融合，是在空間科學(xué)、電子科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地球科學(xué)、甚至生物學(xué)及其他邊緣科學(xué)交叉滲透、相互融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興科學(xué)技術(shù)，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及國(guó)防建設(shè)等方面日益顯示出獨(dú)特的戰(zhàn)略地位和意義，是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，也是許多發(fā)達(dá)甚至發(fā)展中國(guó)家競(jìng)相發(fā)展的重要領(lǐng)域。
　　童院士說，在我國(guó)，遙感科學(xué)與技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，為國(guó)家制定發(fā)展策略、資源調(diào)查、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、重大工程、國(guó)防建設(shè)等提供了信息和技術(shù)保障。遙感技術(shù)與數(shù)字地球所涉及的領(lǐng)域很廣泛，遙感技術(shù)主要是通過空間衛(wèi)星、臨近空間飛行器、飛機(jī)和無人機(jī)以及地面平臺(tái)等新技術(shù)對(duì)地球的各個(gè)圈層—大氣圈、巖石圈、水圈、生物圈、冰凍圈甚至智慧圈，進(jìn)行調(diào)查和監(jiān)測(cè)。以期了解各圈層的狀況和變化、它們的相互作用、特別是與人類活動(dòng)的相互作用，它們將來的發(fā)展趨勢(shì)，并研究對(duì)這種狀態(tài)和變化進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)警的可能性。
　　童院士詳細(xì)地解釋道，比如運(yùn)用遙感技術(shù)可以隨時(shí)獲得準(zhǔn)確的觀測(cè)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)土地利用情況，了解哪些耕地已經(jīng)改變了利用方式，而哪些土地還可用來補(bǔ)改為耕地，使得國(guó)家有關(guān)部門便于宏觀調(diào)控，以確?！笆藘|畝耕地紅線”不被突破，保證有效的糧食耕種面積。近十余年來，我國(guó)已進(jìn)行了兩次大規(guī)模的土地詳查。隨著對(duì)土地和糧食安全觀念的進(jìn)一步提升，今后每年都要對(duì)全國(guó)的土地利用情況清查一次，及時(shí)掌握我國(guó)的土地覆蓋和土地利用情況，實(shí)施對(duì)國(guó)土的所謂“一張圖”計(jì)劃，警鐘長(zhǎng)鳴，使得決策者心中有數(shù)。這樣對(duì)遙感技術(shù)的要求將會(huì)大幅度提高。
　　童院士特別強(qiáng)調(diào)，我國(guó)是個(gè)多災(zāi)的國(guó)家，對(duì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)的監(jiān)測(cè)與預(yù)警是遙感技術(shù)的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域。譬如通過氣象衛(wèi)星不斷地獲取數(shù)據(jù)，了解臺(tái)風(fēng)從發(fā)生到發(fā)展的動(dòng)態(tài)、強(qiáng)度、運(yùn)移路徑、登陸地點(diǎn)等，從而預(yù)測(cè)出將可能帶來的危害，提前發(fā)出警報(bào)，提醒人民避險(xiǎn)。對(duì)于洪水也可通過衛(wèi)星遙感提前預(yù)測(cè)暴雨的位置，監(jiān)測(cè)河流的行洪狀況、洪水的發(fā)展態(tài)勢(shì)，甚至預(yù)測(cè)洪水可能淹沒的范圍，為防洪救災(zāi)提供信息。災(zāi)后通過遙感技術(shù)觀測(cè)地面受災(zāi)情況，評(píng)估受損程度，為災(zāi)后救援和救災(zāi)部署提供準(zhǔn)確客觀的數(shù)據(jù)。我國(guó)的地震往往發(fā)生在偏遠(yuǎn)的地區(qū)或山區(qū)，通過遙感及時(shí)了解進(jìn)入災(zāi)區(qū)的道路交通情況，特別是調(diào)查和了解沿路的滑坡、塌方和泥石流的狀況，為保障救援生命線的開拓和暢通提供現(xiàn)實(shí)性很強(qiáng)的信息。隨著環(huán)境的惡化，我國(guó)江河湖海面臨著巨大的環(huán)境沖擊，水體的富營(yíng)養(yǎng)化、藍(lán)藻、赤潮發(fā)生的頻率加快，水和大氣污染的監(jiān)測(cè)與治理，都需要通過衛(wèi)星和飛機(jī)對(duì)各種水體進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)，了解污染狀況、尋找到潛在的污染源，進(jìn)行源頭治理，甚至通過遙感技術(shù)還可以對(duì)外來物種的入侵及其危害進(jìn)行跟蹤調(diào)查。

　　遙感技術(shù)的重要意義

　　1998年1月美國(guó)提出“數(shù)字地球”戰(zhàn)略，由此在世界上掀起了社會(huì)信息化的熱潮，在半年時(shí)間內(nèi)，有50多個(gè)國(guó)家都先后提出“數(shù)字地球”戰(zhàn)略，我國(guó)也在1998年6月提出發(fā)展“數(shù)字地球”戰(zhàn)略。所謂“數(shù)字地球”是在遙感技術(shù)的支持下，適時(shí)采集全球地表信息，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建一個(gè)虛擬地球，反映現(xiàn)實(shí)性很強(qiáng)的地學(xué)空間信息，實(shí)施經(jīng)濟(jì)、政治、科學(xué)研究的全球戰(zhàn)略。此后，“數(shù)字地球”概念又衍生出數(shù)字農(nóng)業(yè)、數(shù)字林業(yè)、數(shù)字國(guó)土、數(shù)字國(guó)防等等，社會(huì)信息化進(jìn)程呈現(xiàn)加速的發(fā)展態(tài)勢(shì)。遙感技術(shù)的發(fā)展與普遍應(yīng)用為信息化社會(huì)的到來與發(fā)展奠定了必要數(shù)據(jù)和信息基礎(chǔ)。在從數(shù)字地球向智慧地球的發(fā)展中遙感又必將出演新的角色、擔(dān)當(dāng)新的任務(wù)。
　　童院士認(rèn)為，中國(guó)政府十分重視遙感技術(shù)的發(fā)展，自“六五”起直到現(xiàn)在，在國(guó)家相關(guān)科技攻關(guān)、支撐計(jì)劃、863高技術(shù)發(fā)展等計(jì)劃中持續(xù)支持了一系列遙感技術(shù)與應(yīng)用研究項(xiàng)目，獲得了一批具有國(guó)際水平的研究成果。航空、航天遙感技術(shù)已在資源與能源調(diào)查、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)、海洋與大氣觀測(cè)、土地與城市規(guī)劃和國(guó)家安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其在航天領(lǐng)域，遙感對(duì)地觀測(cè)是衛(wèi)星家族的重要任務(wù)。它的發(fā)展對(duì)于建設(shè)包括數(shù)據(jù)獲取、傳輸、處理、存儲(chǔ)與分發(fā)服務(wù)的業(yè)務(wù)化運(yùn)行系統(tǒng)，開展綜合性對(duì)地觀測(cè)前沿技術(shù)研究，構(gòu)建專業(yè)化、系統(tǒng)化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)用化的遙感數(shù)據(jù)庫和遙感信息庫具有決定性的作用。以遙感信息為基礎(chǔ)，結(jié)合其它信息資源，建設(shè)遙感應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)字地球科學(xué)平臺(tái)，進(jìn)而開展應(yīng)用示范研究是當(dāng)前遙感技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)。作為國(guó)家空間對(duì)地觀測(cè)體系的重要組成部分，遙感承載著滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)，為國(guó)家宏觀決策提供科學(xué)支持的重任。同時(shí)遙感作為一門新興的科學(xué)技術(shù)還將在支持空間地球信息科學(xué)發(fā)展中起到重要作用，為地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

2012年在第2屆克拉瑪依數(shù)字城市和智能油田國(guó)際會(huì)議上與專家交談