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，博士生導(dǎo)師，國際歐亞科學(xué)院院士，1997年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。自上世紀70年代初期以來追蹤國際科技發(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家科技攻關(guān)和中國科學(xué)院國家自然科學(xué)基金委員會等有關(guān)遙感技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展方面的重要項目。

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”，從遠古至今人類便有翱翔天空、俯瞰大地的夢想，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于我們生存的這個星球的探索從未停止。如今，地球空間信息科技已經(jīng)成為一個國家科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟實力和國家安全保障能力的綜合體現(xiàn)。今年6月，第十五屆中國科協(xié)年會遙感技術(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。童院士詳細介紹了遙感技術(shù)與數(shù)字地球兩者的技術(shù)特點與廣泛用途。遙感技術(shù)是20世紀60年代興起的一種探測技術(shù)，是根據(jù)電磁波理論，應(yīng)用各種傳感儀器對遠距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息進行收集、處理并最后提取和形成所探測對象的信息，從而對地面各種景物進行探測和識別，特別是對地球認知的一種綜合技術(shù)。數(shù)字地球則是上世紀90年代末由國際上提出，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)，運用遙感技術(shù)對地球進行描述分析，使之變成了可視化的虛擬地球，把真實地球變成數(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地球作進一步分析，促進對地球的了解和認知。遙感是在一定程度上相當(dāng)于利用先進的探測技術(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。對地觀測的最終目的是通過這些遙感影像對地球進行分析，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，對于很多人來說或許比較陌生。實際上，我國的遙感技術(shù)與數(shù)字地球研究基本與國際同步，能夠?qū)Φ厍蜻M行完整的探測、觀測和診斷。在促進我國遙感技術(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)展被列入了國家“六五”“七五”和“八五”科技攻關(guān)項目。在一些關(guān)鍵技術(shù)體系的發(fā)展中更是受到國內(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)、計算機科學(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)，它在國民經(jīng)濟建設(shè)以及國防建設(shè)等方面日益顯示出獨特的戰(zhàn)略地位和意義，是國際競爭的一個戰(zhàn)略制高點，也是許多發(fā)達甚至發(fā)展中國家競相發(fā)展的重要領(lǐng)域。
　　童院士說，在我國，遙感科學(xué)與技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，為國家制定發(fā)展策略、資源調(diào)查、環(huán)境保護、災(zāi)害監(jiān)測、重大工程、國防建設(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、飛機和無人機以及地面平臺等新技術(shù)對地球的各個圈層—大氣圈、巖石圈、水圈、生物圈、冰凍圈甚至智慧圈，進行調(diào)查和監(jiān)測。以期了解各圈層的狀況和變化、它們的相互作用、特別是與人類活動的相互作用，它們將來的發(fā)展趨勢，并研究對這種狀態(tài)和變化進行預(yù)測、預(yù)報和預(yù)警的可能性。
　　童院士詳細地解釋道，比如運用遙感技術(shù)可以隨時獲得準(zhǔn)確的觀測數(shù)據(jù)，監(jiān)測土地利用情況，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改為耕地，使得國家有關(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，我國已進行了兩次大規(guī)模的土地詳查。隨著對土地和糧食安全觀念的進一步提升，今后每年都要對全國的土地利用情況清查一次，及時掌握我國的土地覆蓋和土地利用情況，實施對國土的所謂“一張圖”計劃，警鐘長鳴，使得決策者心中有數(shù)。這樣對遙感技術(shù)的要求將會大幅度提高。
　　童院士特別強調(diào)，我國是個多災(zāi)的國家，對災(zāi)害多發(fā)地區(qū)的監(jiān)測與預(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)，了解臺風(fēng)從發(fā)生到發(fā)展的動態(tài)、強度、運移路徑、登陸地點等，從而預(yù)測出將可能帶來的危害，提前發(fā)出警報，提醒人民避險。對于洪水也可通過衛(wèi)星遙感提前預(yù)測暴雨的位置，監(jiān)測河流的行洪狀況、洪水的發(fā)展態(tài)勢，甚至預(yù)測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)觀測地面受災(zāi)情況，評估受損程度，為災(zāi)后救援和救災(zāi)部署提供準(zhǔn)確客觀的數(shù)據(jù)。我國的地震往往發(fā)生在偏遠的地區(qū)或山區(qū)，通過遙感及時了解進入災(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)實性很強的信息。隨著環(huán)境的惡化，我國江河湖海面臨著巨大的環(huán)境沖擊，水體的富營養(yǎng)化、藍藻、赤潮發(fā)生的頻率加快，水和大氣污染的監(jiān)測與治理，都需要通過衛(wèi)星和飛機對各種水體進行遙感監(jiān)測，了解污染狀況、尋找到潛在的污染源，進行源頭治理，甚至通過遙感技術(shù)還可以對外來物種的入侵及其危害進行跟蹤調(diào)查。

　　遙感技術(shù)的重要意義

　　1998年1月美國提出“數(shù)字地球”戰(zhàn)略，由此在世界上掀起了社會信息化的熱潮，在半年時間內(nèi)，有50多個國家都先后提出“數(shù)字地球”戰(zhàn)略，我國也在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，適時采集全球地表信息，在計算機網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建一個虛擬地球，反映現(xiàn)實性很強的地學(xué)空間信息，實施經(jīng)濟、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)字國土、數(shù)字國防等等，社會信息化進程呈現(xiàn)加速的發(fā)展態(tài)勢。遙感技術(shù)的發(fā)展與普遍應(yīng)用為信息化社會的到來與發(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)。
　　童院士認為，中國政府十分重視遙感技術(shù)的發(fā)展，自“六五”起直到現(xiàn)在，在國家相關(guān)科技攻關(guān)、支撐計劃、863高技術(shù)發(fā)展等計劃中持續(xù)支持了一系列遙感技術(shù)與應(yīng)用研究項目，獲得了一批具有國際水平的研究成果。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、海洋與大氣觀測、土地與城市規(guī)劃和國家安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其在航天領(lǐng)域，遙感對地觀測是衛(wèi)星家族的重要任務(wù)。它的發(fā)展對于建設(shè)包括數(shù)據(jù)獲取、傳輸、處理、存儲與分發(fā)服務(wù)的業(yè)務(wù)化運行系統(tǒng)，開展綜合性對地觀測前沿技術(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，進而開展應(yīng)用示范研究是當(dāng)前遙感技術(shù)發(fā)展的一項重要任務(wù)。作為國家空間對地觀測體系的重要組成部分，遙感承載著滿足國家重大戰(zhàn)略需求，為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)，為國家宏觀決策提供科學(xué)支持的重任。同時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。

2012年在第2屆克拉瑪依數(shù)字城市和智能油田國際會議上與專家交談