海洋卫星技术的蓝色前景广阔
Talk with Blueconomy
海洋赋予了地球蓝色的基调。在这个海洋占据表面积71%的地球上，人类的可持续发展离不开深不可测的蓝色海洋。海洋卫星作为勘探海洋资源的重要工具，在人类探索海洋的过程中发挥了巨大的作用，比如海洋卫星系列就可以对海洋的海流、海浪、海面温度、湿度、风向、风速等进行自动观测，从而帮助我们更好地利用海洋、保护海洋。
本期“Talk with Blueconomy”，我们邀请到中国工程院院士、海洋卫星地面应用系统总设计师、中国遥感应用协会副理事长蒋兴伟。蒋兴伟院士长期从事海洋卫星工程技术及其相关领域的应用研究，率领组建了国家卫星海洋应用中心，主持建立了海洋卫星地面应用系统，解决了海洋卫星资料处理难题和海洋应用关键技术，为推动我国海洋卫星系列化、业务化发展做出了重要贡献。
采访中，蒋兴伟院士为我们介绍了海洋卫星的作用、中国的海洋系列卫星及其在现实中的运用，并提出自己对于中国海洋卫星未来的展望。
以下为部分采访实录。
Q
海洋卫星对于海洋科学研究具有什么作用？
蒋兴伟：一是增强海洋环境监测预报的能力。一些海洋灾害，如台风、海啸等会对沿海地区造成巨大损害，如果可以对海洋灾害进行预测，那么灾害所带来的负面影响是可以减少甚至控制的。海洋卫星配置可见光、红外、主被动微波遥感载荷及辅助载荷，每天24小时工作，对海洋灾害进行预报，进而减少海洋灾害造成的损失。
二是有助于海洋资源的勘测。海洋矿物资源、海水化学资源、海洋生物资源和海洋动力资源等都是海洋开发的重要对象，这些重要海洋资源的开发离不开海洋卫星的勘测。
三是有利于全球气候演变的研究。海洋与气候息息相关，因为海洋与大气之间存在热量和物质的交换，而这种相互之间的作用可以引起各种天气气候现象甚至极端事件，如厄尔尼诺事件、拉尼娜事件以及台风等。在这种背景下，海洋卫星可以通过获取海水温度的相关数据，对全球气候的演变进行深入研究。
Q
可以为我们介绍一下中国的海洋系列卫星吗？
蒋兴伟：卫星的主要使命是监测和调查海洋环境，获得包括海面风场、浪高、海面高度等多种海洋动力环境参数，直接为灾害性海况预警预报提供实测数据，为海洋防灾减灾、海洋权益维护、海洋资源开发、海洋环境保护、海洋科学研究以及国防建设等提供支撑服务。
目前，我国海洋卫星已建成海洋水色卫星星座、海洋动力卫星星座、海洋监视监测卫星三个系列。实现了从单一型号到多种型谱、从试验应用向业务服务的转变，向系列化、业务化的方向快速迈进。三个系列卫星实现同步在轨运行，应用服务成效显著。
尤其是“十三五”期间我国自主海洋观测卫星体系建设取得新成就，5年间发射了6颗海洋卫星，相比于“十五”到“十二五”的15年间发射的3颗海洋卫星，发展速度突飞猛进。2021年5月19日，海洋二号D卫星成功发射，与此前发射的海洋二号B和海洋二号C卫星组成世界上首个海洋动力观测星座。这也意味着，我国自主研发的海洋一号C/D卫星以及海洋二号B/C/D卫星在轨组网运行，协同观测，构建了我国业务化海洋卫星观测体系。
“十四五”期间，已规划待立项研制的海洋卫星还有8颗，包括新一代海洋水色业务卫星、新一代海洋动力卫星、海风海浪探测卫星、高轨海洋与海岸带环境监测卫星、高轨海洋监视微波卫星等。新型海洋卫星的论证按计划逐步开展，可以说海洋卫星正在进入全面快速发展阶段。
Q
海洋卫星在目前有哪些具体应用？
蒋兴伟：海洋卫星具有广阔的应用前景，可以覆盖从海洋预警预报、生态修复、海域海岛调查、极地大洋，到渔业捕捞等多种不同场景。我简单举几个例子：
2008年，青岛奥帆赛受到青岛近海的浒苔灾害的影响。自此，国家卫星海洋应用中心采用遥感等多技术手段开展浒苔绿潮灾害跟踪监测，并大力推动浒苔灾害防控技术的研究和应用，目前已建立起联合监测会商机制，为治理我国近海海洋生态环境提供了有效数据。
2017年12月6日，“雪龙”极地考察船在被冰区围困时，国家卫星海洋应用中心通过调度“高分三号”遥感卫星，对该海域开展应急观测。隔日，“雪龙”极地考察船接收到遥感数据，最终从冰区突围。
2018年1月，巴拿马籍油船“桑吉”轮发生碰撞事故，导致“桑吉”轮全船失火，随后又发生大面积海上溢油。卫星中心通过“高分三号”卫星监测到漏油位置和规模，追踪监测事故发生地及其周边的溢油情况，并且快速获取到“桑吉”轮附近海域的溢油信息。通过对卫星数据的分析、追踪获取到的海洋环境信息，为现场处置提供了决策依据。
随着“智慧海洋”“海洋信息增值服务”等概念的深化，云计算、人工智能大数据等技术在海洋领域的应用拓展，海洋科技创新催生出新发展动能，海洋卫星的应用场景将扩展到更多新的领域。
Q
您认为中国的海洋卫星还有哪些方面需要进一步提升？
蒋兴伟：一是加快高轨海洋观测、海洋激光雷达以及高分辨率海流观测等新型海洋卫星工程立项。海洋大数据是实施海洋强国战略以及带动海洋经济的重要基础，是对海洋进行深入了解的重要途径。新型海洋卫星能够弥补目前无法准确获取关键海洋环境参数的短板，大力提高中国的空间海洋信息获取能力。
二是要提升人工智能技术在海洋领域的运用，推进海洋遥感数据增值服务快速发展。人工智能技术可以对一些海洋灾害以及海洋水文要素进行预测和观测，并提供重要的数据支撑，所以未来需要加强人工智能在海洋领域的运用。
三是加大海洋科技人才的培养，促进人才队伍健康发展。 海洋人才培养是海洋强国的重要支撑。深入推动海洋强国战略，必须依靠高质量的海洋科技人才来支撑。