这有点科幻，这已经、正在或者将要成为现实。

    我国地球观测与导航技术已有五十多年的发展历史。早在1958年，钱学森、赵九章等老一辈科学家向国务院建议发展我国的科学卫星，并建立了相应的研究机构从事科学卫星和空间物理的研究工作。如今，中国已拥有气象、资源、海洋、环境与减灾等四大民用业务卫星系统，测绘卫星也已成功发射并在轨运行，北京1号商业小卫星在轨运行服务已有五年；经过十五年的努力，北斗卫星导航系统已投入运行服务，成为世界上第三个具备业务化运行服务能力的卫星导航系统。我国地球观测与导航技术领域的研究开发队伍不断壮大，从1981年国家遥感中心成立以来，尤其是近十年来，吸纳了中科院遥感应用研究所、中国测绘科学研究院和北京大学等46个优势单位，形成了我国地球观测与导航技术领域的国家队，在国际上具有重要影响。

    北斗卫星导航： 移动通信、互联网之后又一新兴高技术产业

    某一天，你开着车从某城市去并不了解的北京，导航终端已经为你提供了几条通往北京的行车路线，每条路线的长短、收费以及是否在施工等信息都清晰在列，到了北京后，终端告诉你某家商场的名牌皮鞋有4折优惠，考虑到堵车情况，终端为你显示了一条最佳绕行方案，方案里包含着很多北京本地人都未必了解的路口，下车前终端又提醒你，商场附近很快有雨，应该带上伞……

    这一切并不梦幻，实现这样的生活并不一定指望美国的GPS，因为我们有北斗！

    2004年中国启动了北斗卫星导航系统建设，2007年发射第一颗中圆地球轨道卫星（COMPASS-MI），至今已成功发射了15颗北斗导航卫星，建成了基本系统。系统在保留北斗卫星导航试验系统的有源定位和短报文通信等服务基础上，自2011年12月起，开始向中国及周边部分地区提供连续无源定位、导航和授时等试运行服务。

    贴着“国货”标签的北斗卫星导航系统已经在国民经济重点领域得以成功推广。北斗卫星导航试验系统自2003年正式提供服务以来，已成功应用于水利水电、水文监测、海洋渔业、交通运输、气象测报、森林防火、国土测绘、通信时统、电力调度、减灾救灾和公共安全等领域，牵引促进了电子、通信、机械制造、地理信息等相关产业和信息服务业的发展。

    目前，加强和提高应用水平，促进位置服务市场发展，扩大产业规模，重点推动北斗卫星导航系统在国民经济建设各领域的应用，是一项迫在眉睫又意义重大的工作。

    中国卫星导航系统研制建设正在按照既定发展战略扎实稳健推进，北斗产业从无到有，从单一行业辐射到多个行业，已初步形成了100余家研制生产厂家、分理服务专业公司和国家级卫星导航定位信息服务中心，数万名科技人员队伍，数万台年设备生产能力，数十亿元市场占有量的产业化规模。北斗卫星导航产业将成为继移动通信、互联网之后的又一新兴高技术产业。

    “嫦娥”月球探测器： 为深空探测后续任务奠定基础

    又是一年黄金周来到。你开着一款新车来到停车场，车体的材料用的是月球上的铁矿，车上的通信、能源、微机电科技来自于也远胜于著名的“嫦娥”月球探测器。你买了一张船票，“嫦娥二十二号”。乘坐这架飞船，你将用几个时间赶到月球，以便和已经先到那里的家人一起度假。

    上述场景，对于两年前在电视上见证了“嫦娥二号”的成功的我们，似乎距离有些遥远，但我们无法忽视“嫦娥”带动信息、材料、能源、微机电、遥科学等其他新技术的提高，对于促进中国社会经济的发展与人类社会的可持续发展的重要意义。

    2007年10月24日，成功发射中国第一个月球探测器——“嫦娥一号”，实现“精确变轨，成功绕月”的预定目标，获取大量科学数据和全月球影像图，并成功实施“受控撞月”任务。“嫦娥一号”任务的圆满完成，是继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功之后中国航天事业发展的又一座里程碑，标志着中国已经跨入具有深空探测能力的国家行列。

    嫦娥奔月的成功带给中国人的是加快发展的坚定信心，就如当年中国爆炸原子弹之后全世界华人的欣喜。“嫦娥奔月”所带来的攻坚精神、创新意识都成为了全民的宝贵精神财富。

    2010年10月1日，成功发射“嫦娥二号”月球探测器，获取了分辨率更高的全月球影像图和虹湾区域高清晰影像，并成功开展环绕拉格朗日L2点等多项拓展性试验，为深空探测后续任务的实施奠定了基础。

    遥感测绘： 对复杂地况了如指掌

    2008年5·12汶川地震后，第一幅遥感影像图在两天后才放到救灾指挥人员的桌上。2010年4月，玉树地震后，技术人员第一时间就获得了玉树震区2个条带20余幅影像的数据，又经过7小时左右的快速处理，震区正射影像出炉。

    我国是世界上自然灾害最多、灾损最严重的国家之一，每年受灾人口约2亿人，作物受灾面积4000多万公顷。遥感技术在灾害监测中无论在时效性、空间性还是在经济性等方面与传统的灾害监测手段相比都具有十分明显的优势，已成为各级领导部门、专业机构及时了解灾情信息的重要技术手段之一。

    “遥感”“天绘”卫星系列、“环境与灾害监测预报小卫星星座”以及“风云”卫星相继诞生。其中，我国第一次成功地研发出面向全球的遥感数据快速处理与协同研究网格平台、高性能应急响应综合信息集成分析系统平台等，构建了多源遥感资源数据综合服务门户网站、跨区域遥感信息综合集成与辅助决策平台、矿区地质灾害与生态环境变化分析评价和预警系统、统计遥感信息共享与服务系统等业务化应用系统。开发的多套软件系统在国土、测绘、林业、海洋、资源环境等领域得到了广泛的应用，极大地推动了我国自主卫星的业务化应用。

    “风云”卫星系列实现对台风、雨涝、森林与草原火灾、干旱、沙尘暴等灾害的有效监测，气象预报和气候变化监测能力明显提升。“海洋”卫星系列实现对中国海域和全球重点海域的监测和应用，对海冰、海温、风场等的预报精度和灾害性海况的监测时效显著提高。“资源”卫星系列在土地、地质矿产、农业、林业、水利等资源及地质灾害调查、监测与管理和城市规划中发挥了重要作用。“遥感”“天绘”卫星系列在科学试验、国土资源普查、地图测绘等领域发挥了重大作用。“环境与灾害监测预报小卫星星座”为地表水质与大气环境监测、重大环境污染事件处置以及重大自然灾害监测、评估与救援提供了重要的技术支撑。

    ■社会效益

    地球观测与导航技术是一门集地球科学、空间科学、信息科学与计算机科学等多门科学技术于一体的综合科学技术体系，是当今对现代社会极具影响的战略高技术。

    可以看到的是，充分利用空间信息资源，提高人流、物流和能量流的利用效率，促进社会生产力的发展，已成为世界各国，尤其是发达国家高度关注的战略性新兴产业的重要组成部分。

    地球观测与导航技术有着积极而重大的意义，为我们带来无尽的社会效益，这主要是体现在国家对地球观测与导航技术的重大需求上。

    因为其服务国家全球战略，构建全球综合观测体系，所以中国要迈出国门，走向世界，成为国际大国和强国，地球观测与导航技术的支撑就愈发不可或缺。利用地球观测与导航技术，实现全球能源、资源和市场的动态监测与预测，将支撑我国全球经济战略的实施；利用地球观测与导航技术，开展事关人类生存与发展重要问题的研究，将增强我国在国际重大事务决策中的主动权与话语权；利用地球观测与导航技术，实施全球热点地区与社会动荡地区情势监测，将支撑我国国防建设和国防安全。

    这个新兴的技术领域，还可以支撑可持续发展，培育空间信息产业增长点。加快国民经济发展方式的转变，必须走可持续发展之路。地球观测与导航技术对国民经济发展、社会进步和人民生活质量的提高具有极为重要的作用。地球观测与导航技术在资源、灾害及环境等领域的监测与管理方面具有突出的技术优势，是支撑可持续发展的重要手段；地理空间信息是国家战略性信息资源，是现代生产体系中的关键要素之一，日益发展壮大的地理空间信息产业已成为战略性新兴产业的重要组成部分。

    保障国家与公共安全，建立自主地球观测与导航技术体系，这一点毋庸赘言。地球观测与导航技术已成为现代意义上国防安全保障的核心技术之一，空间安全与攻防技术已引起各空间大国的高度重视，成为当代国家安全的战略制高点。

    更宏观的说，站在全球角度来看，提升地球系统整体认知能力，发展地球感知网。只有通过构建集航天、航空、地面及水下等观测系统的地球感知网，才能提高人类对地球系统整体认知能力。

   ■未来展望

    未来的移动互联生活什么样？未来，我们将进入智能互联时代，导航服务将成为移动终端的标配，未来的生活什么样？仅仅取决于人们的想象力。

    众所周知，社会生活80％的内容都与位置服务相关。位置服务已经有效地渗透到国民经济诸多领域和人们的日常生活中，悄悄改变着我们的生产和生活方式，卫星导航与位置服务产业更成为继移动通信和互联网之后的全球第三个发展得最快的电子信息产业的经济新增长点。

    据中国卫星导航定位协会咨询中心数据统计，我国卫星导航与位置服务产业2011年的产值接近700亿元，与2000年相比，产值增幅为20多倍，占全球的7.4％，随着北斗的认知度和影响力的逐步显现，随着移动通信用户的快速扩张，随着个人应用和车辆应用的激增，以及政府公共事务管理和城市管理以及军事、应急救援等特殊应用市场的爆发式增长，未来卫星导航与位置服务产业的增长潜力将呈现出爆发性、跨越式、规模化、可持续增长态势。

    今后的五年，将是中国、乃至世界卫星导航与位置服务产业快速扩张的黄金发展期。

    而全球对地观测卫星方面，据欧洲预测，下一个十年，对地观测数据和卫星平台市场将会持续增涨，增幅高达每年15%，到2019年达到40亿元。整个卫星市场的收入同比增长199亿美元。相比之前的预测，着重指出了对地观测卫星的发展前景。

    据报告预测，未来十年将会有大约230颗对地观测卫星发射，远远高于上一个十年的107颗。国防和安全市场将继续推动此需求的增长，而天然资源和基于位置的服务的需求也开始有上升的趋势。

    随着商业机构和政府之间的竞争增大，卫星数据的销售量将成倍增长，现阶段共有24个高清晰度的卫星正在提供商业数据，预计在未来数年将增长一倍以上。

    在“十二五”863计划的总体规划中，地球观测与导航技术领域设置了先进遥感技术、地理信息系统技术、导航定位技术、空间探测技术等四个主题方向。同时，在国家科技支撑计划信息产业与现代服务业领域中，对地球观测与导航技术的研发和应用支持力度进一步加大。到目前为止，在国家973计划、863计划和科技支撑计划等三大主体科技计划中，形成了地球观测与导航技术领域的较为完整的布局。

    未来20年，大力发展地球观测与导航技术，提高“了解空间、进入空间、利用空间”的能力，将是“建设祖国、保卫祖国、走向全球”，推进国家创新体系建设，实现“进入创新型国家行列”的核心科技支撑。

    （本报记者　滕继濮综合报道）　　

延伸速览

第一台国产便携式三维激光全景扫描系统ASQ-MStar8000    

    近景目标三维测量系统集成了激光扫描测距、CCD相机、GPS定位、姿态测控等先进技术，可实时、主动、快速地获取城市建筑等大型近景目标的三维信息，并对所获取的多源数据进行自动处理与模型重建，可广泛应用于城市、工业、大型文物等测绘领域。我国成功地研制第一台国产便携式三维激光全景扫描系统产品ASQ-MStar8000形成了一套具有自主知识产权、面向产品、用于城市近景目标三维空间数据和表面图像数据获取、处理与重建的近景三维测量系统。

极化干涉合成孔径雷达飞行试验装机图    

    干涉SAR虽然可以提供垂直方向的高度信息，但在大多数情况下无法辨别反射体的指向及其位置；而极化SAR虽然能够区分物体的细致结构、目标特性等参数，无法提供反射体高度信息。根据我国雷达对地观测系统和工程应用体系发展的需要，“十一五”期间，国家863计划启动了“极化干涉合成孔径雷达”的研制。中国电子科技集团公司第三十八研究所联合武汉大学，成功研制出极化干涉SAR系统。

北京一号小卫星及其参数    

    北京一号是一颗具有中高分辨率双遥感器的对地观测小卫星，于2005年10月27日成功发射。北京一号小卫星遥感系统突破了遥感小卫星在轨性能挖掘与运行控制优化，小卫星遥感数据处理专用技术，小卫星运、管、控星地一体化技术等关键技术。在卫星设计和研制理念上，首次提出并实现了高分辨率与中分辨率宽覆盖载荷的结合，其性价比达到国际同类最优；首次实现了基于卫星云图的遥感数据选择性下载，将卫星有效数据获取率提高2倍以上。

POP铷原子钟原理样机系统    

    星载原子钟是卫星导航定位系统的核心，其输出的时间频率信号的稳定性直接决定着定位和导航精度，也决定着在无地面监测站进行同步校准情况下，其自主提供高精度时间信号的能力。由于其重要的战略地位，国外一直对中国实行禁售。中国星载原子钟的研制在有关部门的大力支持下取得长足发展。当前，中国研制的传统铷灯抽运星载原子钟正处在飞行测试阶段，获得的最好指标，基本满足目前北斗卫星导航系统导航定位精度的需求。