近日，由我國(guó)兩院院士評(píng)出的“2014年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”揭曉，世界“首套30米分辨率全球地表覆蓋遙感制圖數(shù)據(jù)集成功研制并捐贈(zèng)聯(lián)合國(guó)”因入選而備受關(guān)注。

　　早在去年9月22日聯(lián)合國(guó)氣候峰會(huì)啟幕前，我國(guó)政府向聯(lián)合國(guó)捐贈(zèng)該數(shù)據(jù)圖集時(shí)，這一數(shù)據(jù)成果就已轟動(dòng)業(yè)界，并開(kāi)始在全球范圍得到應(yīng)用。全世界的網(wǎng)友都可登錄網(wǎng)站www.globallandcover.com點(diǎn)擊欣賞或免費(fèi)下載圖片，讓這些“美圖”帶你“逛”世界。

　　那么，這套地表覆蓋數(shù)據(jù)“牛”在哪里？到底有什么用？

　　暢游“美圖”

　　大片地表層被綠色覆蓋，藍(lán)色河流掙脫主干道如手指伸張般向外盡情延展，好似彩超下人體內(nèi)賁張的血脈……這不是抽象派大師筆下的藝術(shù)作品，而是世界首套30米分辨率全球地表覆蓋遙感制圖數(shù)據(jù)集上的地理圖景。大千世界的妖嬈和美麗，都聚集于近2萬(wàn)幅圖景當(dāng)中。

　　進(jìn)入全球地表覆蓋網(wǎng)站，在濕地、人造地表、苔原、冰川、永久積雪、草地、裸地、耕地、灌木地、森林這10大類地表信息欄目下，不僅美圖美景任瀏覽，通過(guò)前后兩期時(shí)間比對(duì)，還能了解地表覆蓋10年來(lái)的變化。

　　全球地表覆蓋數(shù)據(jù)（GlobalLand30）是國(guó)家“863”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“全球地表覆蓋遙感制圖與關(guān)鍵技術(shù)研究”歷時(shí)4年的科研成果，由國(guó)家測(cè)繪地理信息局牽頭、科技部等多個(gè)部委的18家單位共同完成。

　　天降大任于“數(shù)據(jù)”。這套填補(bǔ)世界空白的數(shù)據(jù)成果已經(jīng)服務(wù)于世界地學(xué)研究，為全球可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供服務(wù)?！叭虻乇砀采w數(shù)據(jù)”項(xiàng)目的主要倡導(dǎo)者、中國(guó)科學(xué)院院士、著名遙感專家徐冠華如此評(píng)價(jià)，“它是我國(guó)地學(xué)科學(xué)研究立足中國(guó)、走向世界的標(biāo)志性事件?！?/p>

　　截至目前，共有80多個(gè)國(guó)家、1200多個(gè)用戶下載了51000多幅圖，全球地表覆蓋網(wǎng)站的“粉絲”活躍。

　　揭秘“圖譜”

　　何為“30米分辨率地表覆蓋數(shù)據(jù)”？

　　地表覆蓋是指地球表面各種物質(zhì)類型及其自然屬性與特征的綜合體，能反映大多數(shù)人類土地利用活動(dòng)形成的景觀格局。30米分辨率和照片像素原理差不多，分辨率越高看得就越清楚，“看圖說(shuō)話”（分析圖中要素）就越準(zhǔn)確。

　　地表覆蓋數(shù)據(jù)非常重要，全球變化研究、生態(tài)環(huán)境研究都離不開(kāi)它。細(xì)數(shù)一下，聯(lián)合國(guó)及成員國(guó)相繼開(kāi)展的氣候變化研究、土地利用與變化研究、生態(tài)環(huán)境及生物多樣性研究、地表覆蓋變化及分類研究，還有我國(guó)正在進(jìn)行的地理國(guó)情的摸家底式普查，都是以地表覆蓋數(shù)據(jù)為基本底圖，且不可或缺。將來(lái)，國(guó)土利用、城鎮(zhèn)化建設(shè)、城市管理，包括“一帶一路”建設(shè)都要用到它。這套圖集耀眼之處還在于，可以進(jìn)行近10年來(lái)的兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)比對(duì)，從而為全球地表覆蓋變化分析提供有力支撐，為聯(lián)合國(guó)推動(dòng)全球可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃、監(jiān)測(cè)和決策提供科學(xué)的工具，也有力推動(dòng)了全球?qū)Φ赜^測(cè)與地學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享。

　　30米分辨率的地表圖與谷歌地圖有什么不同？

　　“谷歌地圖只是一個(gè)可以查看的影像圖；而30米地表覆蓋圖，直接可以在上面進(jìn)行地表覆蓋類型信息的量測(cè)和分析。”在中國(guó)測(cè)繪創(chuàng)新基地的一間會(huì)議室里，國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)主席、國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心總工程師、“全球30米分辨率地表覆蓋遙感制圖”項(xiàng)目首席科學(xué)家陳軍指著面前的電腦屏幕告訴《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》記者。打個(gè)比方，用手機(jī)為你拍張大頭照（相當(dāng)于谷歌地圖），我只能給別人描述你的五官端正，眼睛很大，但眼睛具體多大、鼻子所占面積、整體比例是否達(dá)到美女標(biāo)準(zhǔn)都無(wú)法測(cè)定。但地表覆蓋圖可以計(jì)算出十大地表覆蓋種類的精確數(shù)據(jù)，告訴哪個(gè)地區(qū)水資源最豐富，哪個(gè)地方的森林覆蓋率更高，哪里的耕地最多等。而世界每個(gè)角落這10年的變遷也都可以看得清清楚楚，做到心中有“數(shù)”。

　　破解世界難題

　　不可否認(rèn)，30米分辨率地表覆蓋圖的研制曾是世界性難題，國(guó)際上一直缺少這樣一張全面、高精度地反映全球地表覆蓋現(xiàn)狀及變化的數(shù)據(jù)集、覆蓋圖。

　　美國(guó)、歐盟等曾利用低空間分辨率航天遙感資料，研制了7套空間分辨率為300米和1000米的低分辨率全球地表覆蓋數(shù)據(jù)產(chǎn)品，但由于空間細(xì)節(jié)不夠、分類精度不高，不同產(chǎn)品之間一致性較差，遠(yuǎn)不能滿足應(yīng)用需求。

　　為準(zhǔn)確了解全要素地表覆蓋制圖遇到的精細(xì)化提取、產(chǎn)品質(zhì)量控制以及海量影像最佳覆蓋與有效處理等諸多難題，我國(guó)400多名科技工作者做了大量科技創(chuàng)新。陳軍透露說(shuō)，這套數(shù)據(jù)成果首先實(shí)現(xiàn)了全球影像高質(zhì)量覆蓋，特別是對(duì)多源影像的最優(yōu)處理。設(shè)計(jì)了30米多源影像的幾何、輻射及多時(shí)相重建處理成套方法。比如針對(duì)黑色條帶、云霧遮擋的處理等。其次是大膽創(chuàng)新，創(chuàng)建了地表覆蓋制圖的POK方法，使水體與濕地等10大類地物同物異譜，異物同譜現(xiàn)象得到有效解決。大家知道，從衛(wèi)星照片上分辨地物首先是靠辨色來(lái)區(qū)分，同樣是拍攝水體，在不同地區(qū)拍下來(lái)的照片可能會(huì)大為不同。有時(shí)天上的一塊云朵投射到地面上的陰影，會(huì)被誤讀為水體，而有時(shí)在云霧籠罩下的濕地也會(huì)被錯(cuò)判為水體，這都需要技術(shù)人員利用綜合知識(shí)輔助計(jì)算機(jī)嚴(yán)加判讀。在全球復(fù)雜景觀下，采用創(chuàng)新的POK方法，使得這套成果數(shù)據(jù)分類精度（準(zhǔn)確率）達(dá)到80%以上，站在了世界前沿。再次是提出了地表覆蓋異質(zhì)數(shù)據(jù)和異構(gòu)服務(wù)集成發(fā)布、集約型服務(wù)計(jì)算等新方法，并創(chuàng)建了首個(gè)全球30米地表覆蓋信息服務(wù)平臺(tái)，有效地支撐了數(shù)據(jù)產(chǎn)品研制與成果共享服務(wù)。

　　據(jù)了解，該項(xiàng)目已獲得和申請(qǐng)了20多項(xiàng)國(guó)家專利。聯(lián)合國(guó)副秘書(shū)長(zhǎng)吳紅波在微博中寫(xiě)道，全球地表覆蓋30米精度數(shù)據(jù)軟件（平臺(tái)）是世界上同類軟件中精度最高，且無(wú)償使用的。這是國(guó)家測(cè)繪地理信息局為國(guó)際社會(huì)作出的杰出貢獻(xiàn)，為中國(guó)科技人員爭(zhēng)了光。

　　大數(shù)據(jù)促應(yīng)用

　　這套數(shù)據(jù)成果正在為促進(jìn)全球變化研究和可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃服務(wù)。

　　如設(shè)在英國(guó)劍橋大學(xué)的世界保護(hù)監(jiān)測(cè)中心正通過(guò)地表覆蓋大數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)定生物多樣性關(guān)鍵變量，很快算出全球21萬(wàn)個(gè)保護(hù)區(qū)中各個(gè)生物群落、陸地生態(tài)區(qū)及每個(gè)保護(hù)區(qū)10年來(lái)的地表覆蓋變化等。該中心主任哈頓表示，為了做這樣的生物多樣性評(píng)估，我們已等了30年。

　　有了這套數(shù)據(jù)成果，國(guó)家遙感中心與中國(guó)科學(xué)院遙感國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等組織完成了《全國(guó)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)2013年度報(bào)告》，結(jié)論是：2000年到2010年全球新增城鄉(xiāng)建設(shè)用地比率為5.08%，在新增的5.74萬(wàn)平方公里城鄉(xiāng)建設(shè)用地中，占用最多的是耕地，占比為50.26%，其次依次為草地、林地、灌叢地、裸地、濕地和水體。

　　那么，聯(lián)合國(guó)又準(zhǔn)備拿它來(lái)做什么？根據(jù)中國(guó)國(guó)家測(cè)繪地理信息局與聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)事務(wù)部簽署的《關(guān)于向聯(lián)合國(guó)提供30米分辨率全球地表覆蓋數(shù)據(jù)的聯(lián)合聲明》，該數(shù)據(jù)將由聯(lián)合國(guó)持有并向各成員國(guó)、聯(lián)合國(guó)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)和國(guó)際社會(huì)免費(fèi)提供使用，作為支持聯(lián)合國(guó)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)和成員國(guó)進(jìn)行科學(xué)決策、可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)及2015年后發(fā)展議程中關(guān)鍵性環(huán)境因素衡量和監(jiān)測(cè)的有效途徑。

　　“中國(guó)作為世界最大的發(fā)展中國(guó)家，為世界奉獻(xiàn)出具有極高科研價(jià)值的前沿?cái)?shù)據(jù)產(chǎn)品，體現(xiàn)了大國(guó)的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，也說(shuō)明中國(guó)測(cè)繪事業(yè)取得了從一般性主導(dǎo)到實(shí)質(zhì)性支撐的重要突破?！甭?lián)合國(guó)全球地理信息管理專家委共同主席、國(guó)家測(cè)繪地理信息局副局長(zhǎng)李朋德表示。

　　我國(guó)在全球地表覆蓋遙感制圖方面雖然實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，但這只初步解決了“從無(wú)到有”的問(wèn)題。陳軍認(rèn)為，要保持我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際優(yōu)勢(shì)與影響力，成為領(lǐng)跑者，尚需解決“從有到優(yōu)”、“從數(shù)據(jù)到知識(shí)”、“從成果到服務(wù)”等難題，這需要國(guó)家的繼續(xù)支持，需要加強(qiáng)國(guó)際合作，協(xié)同創(chuàng)新，使“美圖”更好地走向世界，服務(wù)國(guó)際社會(huì)。