聯(lián)合國副秘書長吳紅波（前右一）、國家測繪地理信息局局長庫熱西（前右二）在出席聯(lián)合國第三次全球地理信息管理高層論壇時，參觀全球地表覆蓋遙感制圖項目成果展示。

 點開http://www.globeland30.org，一幅色彩斑斕的全球地表覆蓋圖便會呈現(xiàn)眼前，以不同顏色代表的水體、耕地、林地、人造地表等10種地表覆蓋類型，可以分類提取信息，并計算出精確面積等數(shù)據(jù)，告訴你哪個地區(qū)水資源豐富，哪個地方森林覆蓋率高，哪里耕地多……此外，通過2000和2010兩個年份數(shù)據(jù)對比，你還可以看到10年間滄海桑田的變遷。

這便是我國科技工作者歷經(jīng)4年刻苦攻關，向世界奉獻的首套全球30米分辨率地表覆蓋遙感制圖數(shù)據(jù)集GlobeLand30。當同類產品分辨率多達到300米時，該產品在時空分辨率及分類精度等方面均達到水平，走出了一條從跟蹤、追隨到部分關鍵核心技術全球的科技發(fā)展之路，推動中國測繪科技站在世界前沿。

2014年9月22日，在聯(lián)合國氣候峰會即將召開之際，代表中國參會的張高麗副總理向聯(lián)合國贈送了這套數(shù)據(jù)集。

2015年1月31日，“首套30米分辨率全球地表覆蓋遙感制圖數(shù)據(jù)集成功研制并捐贈聯(lián)合國”入選2014年中國十大科技進展新聞。

璀璨生輝的成就，使一個低調而崇尚實干的科研團隊為更多人矚目。他們抵御喧囂、鍥而不舍，經(jīng)過數(shù)載奮斗，終于迎來了屬于自己的輝煌。

世界難題待破解

地表覆蓋及其變化被公認為全球環(huán)境變化、地理國（世）情監(jiān)測、可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃、土地資源管理等不可或缺的重要基礎信息。社會一直將其列為當前科學研究的前沿領域之一，美國、歐盟和日本曾研制了7套分辨率為300米或1公里的全球地表覆蓋數(shù)據(jù)產品，但這些數(shù)據(jù)空間細節(jié)不夠、分類精度不高、不同產品之間一致性較差，遠不能滿足應用需求。

對于全球地表覆蓋遙感制圖來說，由于涉及面積約1.5億平方公里的廣袤地表，加上地理景觀類型復雜多樣，所以無論是遙感影像獲取、處理和地表覆蓋信息提取，還是樣本驗證與分類體系，均面臨巨大挑戰(zhàn)。這使得全球高分辨率地表覆蓋遙感制圖成為一個世界性難題。

面對這一科技前沿和國內外重大應用需求，為了增強中國在全球變化研究領域的話語權，我國于2010年初設立“863”計劃重點項目——全球地表覆蓋遙感制圖及關鍵技術研究，國家測繪地理信息局牽頭，來自教育部、中科院等多個部委18家單位的400多名科研人員和測繪工程技術人員組成了一個跨部門、跨學科、優(yōu)勢互補、強強合作的團隊，展開了一場與世界科技前沿接軌的大比拼。

“我們面臨三大挑戰(zhàn)：一是如何利用多源的遙感影像對全球實現(xiàn)高質量的覆蓋；二是如何從紛繁復雜的影像中分類提取出所需的地表覆蓋信息；三是如何利用有效的數(shù)據(jù)質量控制技術降低分類誤判率和漏判率。”攝影測量與遙感學會主席、國家基礎地理信息中心總工、項目首席科學家陳軍教授告訴記者，“盡管困難重重，但我們有信心完成這個項目，這不僅是責任使然，更是為了圓我們團隊一個夢想——在世界科學研究領域發(fā)出更多的‘中國聲音’，實現(xiàn)從跟蹤模仿向發(fā)展的跨越。”

千錘百煉苦攻關

科學研究沒有坦途。該項目研究起點高、難度大，項目組拿出“敢于個吃螃蟹”的精神，吸收國外理念，創(chuàng)新研發(fā)模式，提出了“多源影像化處理、參考資料服務化整合、覆蓋類型精細化提取、產品質量多元化檢核”的總體思路，走出了一條自主創(chuàng)新之路。

項目第三課題組組長、國家基礎地理信息中心遙感處處長廖安平告訴記者，為了拿出讓全世界信服的產品，項目采用了以產出高質量成果為導向的工程化方法進行攻關，而非科研模式。他回憶，當初為了使影像分類處理的性能指標達到佳，科研人員在室內做了無數(shù)次實驗，又做了多次戶外實驗、生產中試，對每一次實驗數(shù)據(jù)都精心分析、不斷討論，碰撞出新的思想火花，在一次次挫折中不斷前進。

認準方向，埋頭苦干，項目組厚積薄發(fā)。從研發(fā)幾何糾正與配準模型、缺失數(shù)據(jù)處理和輻射重建方法，用于糾正遙感影像獲取和處理過程中產生的誤差；到創(chuàng)建像元—對象—知識分類法，降低誤判率和漏判率，有效解決同物異譜和異物同譜帶來的遙感制圖難題；再到研發(fā)全球地表覆蓋信息服務模型，實現(xiàn)多源信息的服務化整合與集約型應用；直到形成能有效控制影像處理、分類提取、數(shù)據(jù)集成的成套質量控制體系，眾多技術難關被攻克，一個個“”在協(xié)同創(chuàng)新中誕生。

成功研制出世界首套全球2000和2010兩個年份的30米分辨率地表覆蓋數(shù)據(jù)GlobeLand30，將全球地表覆蓋產品空間分辨率整體提高了10倍，總體分類精度達83％。數(shù)據(jù)涵蓋全球陸域范圍的水體、耕地、林地等10大類地表覆蓋信息，不僅能提供直觀的地表覆蓋空間分布和變化信息，還能獲得地表覆蓋類型統(tǒng)計數(shù)和變化量，從而以定量方式獲知人類活動對自然環(huán)境的影響。同時，建成了業(yè)務化運行的全球30米分辨率地表覆蓋信息服務平臺，向全球用戶提供在線瀏覽、數(shù)據(jù)下載、分析統(tǒng)計等服務。

GlobeLand30贈送給聯(lián)合國后，已向社會免費提供使用。這是中國生產并向全球用戶分發(fā)此類數(shù)據(jù)產品，彌補了我國在該領域的空白，改寫了中國只是他人產品使用者的歷史，為全球變化、地球系統(tǒng)模式研究和可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃、國家治理等提供了重要的基礎數(shù)據(jù)支撐。

“能夠取得這樣的成果，除了自主創(chuàng)新之外，主要還得益于有一個跨部門、跨學科的強大研究團隊和產學研有機結合的協(xié)同創(chuàng)新機制。”回憶起4年多來的攻關歷程，陳軍教授感慨萬千，“如果沒有整個團隊的齊心協(xié)力和無私奉獻，是不可能完成這一巨型項目的。”

在項目總體設計、關鍵技術研究、產品驗證、典型應用示范、精度評價等環(huán)節(jié)，來自國家測繪地理信息局、北京師范大學、清華大學、中科院遙感所等部門和單位的業(yè)界及科研人員密切合作、相互支持，較好地完成了項目總體設計和關鍵技術研究，制定了可行的總體技術路線，對重大技術難題進行協(xié)同攻關；四川、陜西、黑龍江測繪地理信息局積極參與，圓滿完成生產中試和規(guī)?；a品研制；中科院地理所、中國農業(yè)科學院、中國林業(yè)科學院等單位協(xié)助完成全球范圍精度評價。在項目團隊之外，國內遙感與測繪地理信息界許多院士、也給予了無私幫助，提出各種寶貴意見、建議和大量參考資料，在項目實施的各個環(huán)節(jié)診脈、把關，發(fā)揮了重要作用。

應用領域多元化

一石激起千層浪。中國送上的這份厚禮，受到全世界的強烈關注和熱議。

聯(lián)合國秘書長潘基文稱贊，這一慷慨捐贈非常及時，這一詳盡的數(shù)據(jù)集將幫助我們更好地理解、監(jiān)測和管理全球地表和土地使用方面的變化。

聯(lián)合國副秘書長吳紅波認為，這是中國為全球可持續(xù)發(fā)展作出的杰出貢獻，為中國科技人員爭了光。這項成果將為聯(lián)合國制定和實施2015后可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供過硬的地理數(shù)據(jù)支撐。

對地觀測組織總干事瑞恩說，這是廣大用戶和決策者所需的重要基礎數(shù)據(jù)和知識，了全球地學與地球觀測數(shù)據(jù)共享。

中國科學院院士、科技部原部長徐冠華是全球地表覆蓋遙感制圖項目的倡導者和建議人。在接受記者電話采訪時，他說，這是中國科技工作者為解決資源短缺、環(huán)境污染、氣候變化等全球性問題提供的重要決策支撐。項目展現(xiàn)出的全球視野為科技界樹立了典范。

在2014年度中國十大科技進展新聞評選中，7位院士的推薦詞這樣寫道：這不僅是全球對地觀測和地理空間數(shù)據(jù)共享領域的一個里程碑成就，而且開創(chuàng)了用高科技公共產品支撐聯(lián)合國全球治理和可持續(xù)發(fā)展的先河，已經(jīng)并將繼續(xù)產生很大影響。

如潮好評使整個團隊激動、興奮，所有的艱辛和付出都是值得的。但他們沒有沾沾自喜，而是清醒地認識到這僅僅是萬里長征邁出的步，當務之急是全部共享、深入應用，大限度地發(fā)揮這套數(shù)據(jù)集的巨大價值。在有關方面的大力支持下，GlobeLand30數(shù)據(jù)應用取得喜人成果。

自2014年9月23日正式開通網(wǎng)站以來，已有來自中國、美國、加拿大、意大利等近80個國家和地區(qū)的1200多名用戶下載數(shù)據(jù)，總圖幅數(shù)達5.1萬余幅。用戶中既有聯(lián)合國糧農組織、環(huán)境署、發(fā)展署等聯(lián)合國機構，美國國家航空航天局、歐盟委員會等政府機構，也有德國地學研究中心、巴西國家空間研究院等研究機構，還有哈佛大學、耶魯大學等高校，相關數(shù)據(jù)被用于氣候變化研究、土地利用與變化研究、實驗教學、地表覆蓋變化及分類研究、城市擴張與城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃研究、生態(tài)環(huán)境及生物多樣性研究等眾多領域，展現(xiàn)出廣闊的應用前景。

自去年9月到今，聯(lián)合國環(huán)境署世界保護監(jiān)測中心等機構和國內多家單位紛紛前來考察數(shù)據(jù)成果、洽談合作。忙碌中的收獲令項目組科研人員喜上眉梢。

聯(lián)合國環(huán)境署世界保護監(jiān)測中心與國家基礎地理信息中心合作，利用數(shù)據(jù)開展全球21萬個保護區(qū)生物多樣性保護評價。

科技部遙感中心利用數(shù)據(jù)實施全球生態(tài)健康遙感監(jiān)測，對全球陸表水域和城鄉(xiāng)建設用地的空間分布、時空變化、用地效率、用地轉化等進行翔實的解讀和分析，分別于2013年5月、2014年6月發(fā)布《全球陸表水體遙感監(jiān)測報告》和《全球城鄉(xiāng)建設用地遙感監(jiān)測報告》，在業(yè)界產生極大反響。

中國工程院在新疆水資源研究中，利用兩期庫爾勒地區(qū)地表覆蓋數(shù)據(jù)，對塔里木河下游自然環(huán)境變化進行分析。

中國環(huán)境科學研究院運用數(shù)據(jù)開展中國生物多樣性保護研究。

…………

“下一步，我們將從深度挖掘分析、數(shù)據(jù)精化更新、動態(tài)信息服務三方面著手，努力實現(xiàn)從有到優(yōu)、從數(shù)據(jù)到知識、從成果到服務的升級，通過匯聚包括國產高分衛(wèi)星影像在內的國內外多方資源和力量，進一步擴大應用范圍，為國家發(fā)展和社會提供更好的服務。同時倡導發(fā)起由中國主導或主要參與的大型科學計劃，讓中國從‘跟跑者’變?yōu)?lsquo;’。”

陳軍教授這番話，表達出中國科技工作者深沉的家國情懷。新長征剛剛開始，在自主創(chuàng)新的征途上，他們將繼續(xù)執(zhí)著追求、一往無前！