聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)向全球發(fā)出預(yù)警，沙漠蝗蟲已對多個國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全造成了巨大破壞，各國應(yīng)高度戒備正在肆虐的蝗災(zāi)，并采取多國聯(lián)合防控措施以防蟲害入侵國家出現(xiàn)嚴(yán)重的糧食危機。
中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院利用中國高分(GF)系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)、美國Landsat與MODIS數(shù)據(jù)和歐空局Sentinel系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)等，結(jié)合全球氣象數(shù)據(jù)和植保調(diào)查數(shù)據(jù)，與蟲害預(yù)測預(yù)報模型相結(jié)合，通過數(shù)字地球科學(xué)平臺大數(shù)據(jù)分析處理，實現(xiàn)了大面積蝗蟲動態(tài)監(jiān)測預(yù)警。
當(dāng)前受東北季風(fēng)和青藏高原阻隔的影響，印度和巴基斯坦邊界的沙漠蝗蟲侵入我國的概率較小;若巴基斯坦和印度等國的沙漠蝗蟲得不到有效控制，災(zāi)害持續(xù)暴發(fā)，沙漠蝗蟲受印度洋西南季風(fēng)影響，從印度經(jīng)孟加拉國遷飛至緬甸，2020年5-6月存在入侵我國云南和西藏境內(nèi)的風(fēng)險，加之中國本土東亞飛蝗綜合危害，將嚴(yán)重威脅我國糧食安全。我國需持續(xù)開展大面積蝗災(zāi)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警并開展多國聯(lián)合防控，保障國家糧食安全和區(qū)域穩(wěn)定。
該研究獲得中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”、科技部國家重點研發(fā)計劃項目“地球資源環(huán)境動態(tài)監(jiān)測技術(shù)”、科技部國家重點研發(fā)計劃項目“糧食作物重大病蟲害遙感監(jiān)測預(yù)警與防控技術(shù)”等項目支持。
遙感地球所數(shù)字地球科學(xué)平臺
“數(shù)字地球科學(xué)平臺”由中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所負(fù)責(zé)完成。面向國際數(shù)字地球科學(xué)前沿以及國家對空間信息的重大需求，突破了平臺構(gòu)建、空間數(shù)據(jù)獲取、多元異構(gòu)數(shù)據(jù)處理與分析、PB級空間信息管理與服務(wù)、地學(xué)信息精確反演與應(yīng)用、復(fù)雜場景三維高精度模擬等系列關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)建了國際上第一個數(shù)字地球科學(xué)平臺，實現(xiàn)了以對地觀測數(shù)據(jù)為核心的地球科學(xué)數(shù)據(jù)一體化綜合分析與多領(lǐng)域應(yīng)用。該成果在全球變化研究、玉樹和蘆山地震災(zāi)害遙感應(yīng)急監(jiān)測與災(zāi)情評估方面做出了重要貢獻(xiàn);已成功應(yīng)用在數(shù)百個網(wǎng)絡(luò)空間信息系統(tǒng)項目中，得到用戶部門的充分肯定。引領(lǐng)了國際國內(nèi)數(shù)字地球科學(xué)發(fā)展;其成果具有國際領(lǐng)先水平，項目成果已經(jīng)在全球變化、氣候變化、減災(zāi)等領(lǐng)域得到了應(yīng)用，產(chǎn)生了明顯的社會經(jīng)濟(jì)效益，是中國科學(xué)院對地球科學(xué)和國家可持續(xù)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)。
中國高分辨率對地觀測系統(tǒng)
簡稱“高分專項”，是《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006～2020年)》所確定的16個重大專項之一。該系統(tǒng)由天基觀測系統(tǒng)、臨近空間觀測系統(tǒng)、航空觀測系統(tǒng)、地面系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)等組成，中國高分辨率對地觀測系統(tǒng)工程將統(tǒng)籌建設(shè)基于衛(wèi)星、平流層飛艇和飛機的高分辨率對地觀測系統(tǒng)，完善地面資源，并與其他觀測手段結(jié)合，形成全天候、全天時、全球覆蓋的對地觀測能力。高分辨率對地觀測系統(tǒng)的實施，將為中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、防災(zāi)減災(zāi)、資源環(huán)境、公共安全等重要領(lǐng)域提供信息服務(wù)和決策支持。“高分專項”是一個非常龐大的遙感技術(shù)項目，包含多顆衛(wèi)星和其他觀測平臺，高分”系列衛(wèi)星覆蓋了從全色、多光譜到高光譜，從光學(xué)到雷達(dá)，從太陽同步軌道到地球同步軌道等多種類型，構(gòu)成了一個具有高空間分辨率、高時間分辨率和高光譜分辨率能力的對地觀測系統(tǒng)。
地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程
中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”(“地球大數(shù)據(jù)”專項)于2018年1月1日正式立項，執(zhí)行期5年。專項匯集了中國科學(xué)院及國內(nèi)外眾多單位的優(yōu)勢資源，致力于構(gòu)建包含資源、環(huán)境、生物、生態(tài)等多個領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)與云服務(wù)共享平臺，重點開展數(shù)字一帶一路、全景美麗中國、生物多樣性與生態(tài)安全、三維信息海洋和時空三極環(huán)境等方面的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究，建設(shè)國際領(lǐng)先的數(shù)字地球科學(xué)平臺，推動地球大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與地球系統(tǒng)科學(xué)的重大突破和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)全方位宏觀決策支持和社會公眾知識傳播服務(wù)，為“一帶一路”、“數(shù)字中國”、人類命運共同體和聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)等國內(nèi)外重大戰(zhàn)略提供科技支撐和決策支持。
地球資源環(huán)境動態(tài)監(jiān)測技術(shù)
重點開展地球資源環(huán)境要素的高分辨率高精度遙感監(jiān)測、多時空協(xié)同的地表時敏要素高可信變化檢測、天地聯(lián)合多尺度監(jiān)測數(shù)據(jù)高效匯聚與在線融合處理、任務(wù)驅(qū)動的全流程規(guī)?；b感應(yīng)用云服務(wù)等系列關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，并在資源、能源、生態(tài)與健康環(huán)境、自然災(zāi)害等領(lǐng)域開展全球性或區(qū)域性示范應(yīng)用。
Landsat衛(wèi)星
美國NASA的陸地衛(wèi)星(Landsat)計劃(1975年前稱為地球資源技術(shù)衛(wèi)星 — ERTS )，從1972年7月23日以來， 已發(fā)射8顆(第6顆發(fā)射失敗)。Landsat1—4均相繼失效，Landsat 5于2013年6月退役。 Landsat 7于1999年4月15日發(fā)射升空。Landsat8 [1] 于2013年2月11日發(fā)射升空，經(jīng)過100天測試運行后開始獲取影像。
Sentinel系列衛(wèi)星
是歐洲全球環(huán)境與安全監(jiān)測系統(tǒng)項目——“哥白尼計劃”的成員。目前共有7顆衛(wèi)星在軌(S1A/B,S2A/B,S3A/B,S5P)。Sentinel-1衛(wèi)星是歐洲極地軌道C波段雷達(dá)成像系統(tǒng)，是SAR操作應(yīng)用的延續(xù)。單個衛(wèi)星每12天映射全球一次，擁有干涉寬幅模式和波模式兩種主要工作模式，另有條帶模式和超寬幅模式兩種附加模式。Sentinel-2單星重訪周期為10天，A/B雙星重返周期為5天。主要有效載荷是多光譜成像儀(MSI)，共有13個波段，光譜范圍在0.4~2.4μm之間，涵蓋了可見光、近紅外和短波紅外。幅寬290km， 空間分辨率分別為10m(4個波段),20m(6個波段),60m(3個波段)。Sentinel-3是一個極軌、多傳感器衛(wèi)星系統(tǒng)，搭載的傳感器主要包括光學(xué)儀器和地形學(xué)儀器，光學(xué)儀器包括海洋和陸地彩色成像光譜儀(OLCI)、海洋和陸地表面溫度輻射計(SLSTR);地形學(xué)儀器包括合成孔徑雷達(dá)高度計(SRAL)、微波輻射計(MWR)和精確定軌(POD)系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)海洋重訪周期小于3.8天，陸地重訪周期小于1.4天。
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