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，北京大學地球與空間科學學院遙感與地理信息系統(tǒng)研究所所長，博士生導師，國際歐亞科學院院士，1997年當選為中國科學院院士。自上世紀70年代初期以來追蹤國際科技發(fā)展的前沿，轉而從事遙感技術和應用研究，是我國遙感技術應用領域的最早開拓者之一。曾多次參加或主持國家科技攻關和中國科學院國家自然科學基金委員會等有關遙感技術和應用發(fā)展方面的重要項目。

童慶禧院士和他的學生們

　　“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)成為一個國家科學技術、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合，以新型空間信息技術—遙感技術、空間信息系統(tǒng)技術、衛(wèi)星導航定位技術、網(wǎng)絡通信技術、傳感技術、射頻識別技術、物聯(lián)網(wǎng)技術等支撐貴州旅游業(yè)的發(fā)展。
　　近日，記者采訪了我國遙感技術應用領域的權威—童慶禧院士。童院士詳細介紹了遙感技術與數(shù)字地球兩者的技術特點與廣泛用途。遙感技術是20世紀60年代興起的一種探測技術，是根據(jù)電磁波理論，應用各種傳感儀器對遠距離目標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。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于利用先進的探測技術，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生的電磁波（紅外線或者是微波），通過儀器來接收，進行復原、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，判斷不同的物質存在狀況及其所在位置，并分析各種物質的數(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)調發(fā)展?？梢哉f，遙感技術是數(shù)字地球的數(shù)據(jù)基礎，數(shù)字地球是遙感技術的歸宿。

　　遙感技術與數(shù)字地球的應用領域

　　遙感技術與數(shù)字地球，對于很多人來說或許比較陌生。實際上，我國的遙感技術與數(shù)字地球研究基本與國際同步，能夠對地球進行完整的探測、觀測和診斷。在促進我國遙感技術的發(fā)展中童慶禧院士功不可沒。在他的倡導和主持下這一技術的發(fā)展被列入了國家“六五”“七五”和“八五”科技攻關項目。在一些關鍵技術體系的發(fā)展中更是受到國內外同行的關注。
　　童院士介紹，遙感科學與技術是屬于交叉類的學科，首先是技術科學與地球科學的交叉融合，是在空間科學、電子科學、計算機科學、地球科學、甚至生物學及其他邊緣科學交叉滲透、相互融合的基礎上發(fā)展起來的一門新興科學技術，它在國民經(jīng)濟建設以及國防建設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)展的重要領域。
　　童院士說，在我國，遙感科學與技術已得到廣泛應用，為國家制定發(fā)展策略、資源調查、環(huán)境保護、災害監(jiān)測、重大工程、國防建設等提供了信息和技術保障。遙感技術與數(shù)字地球所涉及的領域很廣泛，遙感技術主要是通過空間衛(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)和變化進行預測、預報和預警的可能性。
　　童院士詳細地解釋道，比如運用遙感技術可以隨時獲得準確的觀測數(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，使得國家有關部門便于宏觀調控，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)。這樣對遙感技術的要求將會大幅度提高。
　　童院士特別強調，我國是個多災的國家，對災害多發(fā)地區(qū)的監(jiān)測與預警是遙感技術的另一重要應用領域。譬如通過氣象衛(wèi)星不斷地獲取數(shù)據(jù)，了解臺風從發(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，甚至預測洪水可能淹沒的范圍，為防洪救災提供信息。災后通過遙感技術觀測地面受災情況，評估受損程度，為災后救援和救災部署提供準確客觀的數(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區(qū)的道路交通情況，特別是調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，甚至通過遙感技術還可以對外來物種的入侵及其危害進行跟蹤調查。

　　遙感技術的重要意義

　　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，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”是在遙感技術的支持下，適時采集全球地表信息，在計算機網(wǎng)絡上構建一個虛擬地球，反映現(xiàn)實性很強的地學空間信息，實施經(jīng)濟、政治、科學研究的全球戰(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。遙感技術的發(fā)展與普遍應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。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、擔當新的任務。
　　童院士認為，中國政府十分重視遙感技術的發(fā)展，自“六五”起直到現(xiàn)在，在國家相關科技攻關、支撐計劃、863高技術發(fā)展等計劃中持續(xù)支持了一系列遙感技術與應用研究項目，獲得了一批具有國際水平的研究成果。航空、航天遙感技術已在資源與能源調查、環(huán)境與災害監(jiān)測、海洋與大氣觀測、土地與城市規(guī)劃和國家安全等領域得到廣泛應用。尤其在航天領域，遙感對地觀測是衛(wèi)星家族的重要任務。它的發(fā)展對于建設包括數(shù)據(jù)獲取、傳輸、處理、存儲與分發(fā)服務的業(yè)務化運行系統(tǒng)，開展綜合性對地觀測前沿技術研究，構建專業(yè)化、系統(tǒng)化、集成化、標準化、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，結合其它信息資源，建設遙感應用系統(tǒng)和數(shù)字地球科學平臺，進而開展應用示范研究是當前遙感技術發(fā)展的一項重要任務。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)展提供可靠的科學數(shù)據(jù)，為國家宏觀決策提供科學支持的重任。同時遙感作為一門新興的科學技術還將在支持空間地球信息科學發(fā)展中起到重要作用，為地球系統(tǒng)科學的發(fā)展作出應有的貢獻。

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