Panorama general del desarrollo de la teledetección oceánica

El término "teledetección" fue propuesto por primera vez por E.L. Pruitt, del Departamento de Investigación Científica Naval de Estados Unidos. A principios de la década de 1960, se adoptó oficialmente en seminarios de ciencias ambientales patrocinados por la Universidad de Michigan y otras organizaciones. Desde entonces, el término "detección remota" ha sido ampliamente reconocido y aceptado por la comunidad científica y tecnológica, y ha sido ampliamente utilizado. El origen de la teledetección se remonta a hace mucho tiempo y su desarrollo se puede dividir a grandes rasgos en dos períodos.

(1) El brote de la teledetección y su período de desarrollo inicial

Si decimos que la primera conciencia de teledetección del ser humano es saber cómo percibir el entorno circundante con la ayuda de los ojos, oídos, nariz y otros órganos sensoriales humanos. Los humanos han estado tratando de expandir continuamente sus capacidades y alcance de percepción desde la antigüedad. La "clarividencia" y la "clarividencia" en la mitología antigua son expresiones y revelaciones de la conciencia humana, que encarnan las hermosas fantasías con las que sueña la gente. El telescopio desarrollado por el científico italiano Galileo en 1610 y su primera observación de la Luna, así como el primer lanzamiento de un globo de reconocimiento en 1794, pueden considerarse como los primeros intentos y prácticas de teledetección. La publicación de las primeras fotografías de Daguerre y Niepce en 1839 fue la primera demostración de los resultados de la teledetección.

Con el nacimiento de la fotografía y el uso de cámaras, así como la aplicación de plataformas simples como palomas mensajeras, cometas y globos, se formó el prototipo del sistema inicial de tecnología de detección remota. El encanto de las fotografías aéreas se ha ganado el reconocimiento y elogios de más personas. La invención del avión en 1903 y la primera fotografía aérea tomada desde un avión por Wilbur Wright en 1909 iniciaron el desarrollo inicial de la fotogrametría aérea: la teledetección.

Después de la primera fotografía aérea, en 1913, el Capitán Tardivo publicó un artículo describiendo por primera vez el problema de la cartografía aérea. Con el estallido de la Primera Guerra Mundial, la fotografía aérea se desarrolló rápidamente debido a las necesidades militares y gradualmente se convirtió en un sistema de disciplina de fotogrametría aérea independiente. Sus aplicaciones se extienden aún más a los bosques, los estudios de uso de la tierra y la exploración geológica.

Con el desarrollo de la fotogrametría aérea y la expansión de sus campos de aplicación, especialmente las necesidades militares del estallido de la Segunda Guerra Mundial, y el continuo progreso de la ciencia y la tecnología, la fotografía en color, la fotografía infrarroja, la tecnología de radar y muchas otras tecnologías de escaneo fotográfico espectral han aparecido una tras otra, los sensores se han desarrollado rápidamente y los métodos de detección por teledetección han logrado avances significativos. Esto va más allá de la limitación de la fotogrametría aérea que registra solo el espectro visible, extendiéndose al ultravioleta e infrarrojo y extendiéndose a las microondas. Al mismo tiempo, también se mejoraron y desarrollaron en consecuencia los vehículos y los equipos de interpretación y cartografía. Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la teledetección ha marcado el comienzo de un nuevo período de desarrollo de la teledetección moderna.

(2) El período de desarrollo de la teledetección moderna

El 4 de octubre, la antigua Unión Soviética lanzó el primer satélite terrestre artificial, marcando el comienzo de una nueva era de la teledetección. En 1959, la antigua nave espacial soviética "Luna 3" tomó la primera tanda de fotografías de la luna. A principios de la década de 1960, la humanidad logró la hazaña de observar la Tierra desde el espacio por primera vez y obtuvo el primer lote de imágenes satelitales de la Tierra tomadas desde el espacio. Estas imágenes ampliaron enormemente los horizontes de la gente y atrajeron una atención generalizada. Con el exitoso desarrollo y aplicación de nuevos sensores y el desarrollo de tecnología de procesamiento y transmisión de información, Estados Unidos lanzó el satélite de tecnología de recursos terrestres "ERTS-1" (Landsat-1) a principios de la década de 1970 (23 de julio de 1972). Explorar los recursos terrestres y el medio ambiente. Ha creado una nueva situación para el desarrollo y la aplicación generalizada de la teleobservación espacial.

Hasta el momento se han lanzado más de 3.000 satélites terrestres artificiales en todo el mundo, la mayoría de los cuales son satélites de reconocimiento militar (alrededor del 60%). Los satélites meteorológicos, los satélites terrestres, los satélites oceanográficos, los satélites geodésicos, los satélites de observación astronómica y los satélites de comunicaciones se utilizan para la investigación científica, la exploración de los recursos terrestres y la vigilancia medioambiental. Se puede obtener continuamente diversa información sobre la Tierra a través de satélites a diferentes altitudes y diferentes tipos de sensores. La teledetección moderna aprovecha al máximo las ventajas respectivas de la teledetección aérea y la teledetección espacial, y las integra para formar un moderno sistema de tecnología de teledetección. Proporciona un medio moderno y poderoso para comprender y estudiar mejor la Tierra y desarrollar racionalmente sus recursos y su medio ambiente.

El desarrollo de la tecnología moderna de teledetección ha atraído la atención mundial. El campo y la profundidad de las aplicaciones de la teledetección continúan ampliándose y extendiéndose, logrando resultados fructíferos y beneficios económicos significativos. Los intercambios académicos internacionales son cada vez más frecuentes y el desarrollo de la teledetección está en ascenso con amplias perspectivas.

En la actualidad, en términos del desarrollo general de la teledetección, Estados Unidos ocupa una posición de liderazgo en todos los campos de la teledetección (incluyendo cantidad, calidad y escala), como vehículos de lanzamiento, desarrollo de sensores, Procesamiento de imágenes, teoría básica y aplicación, que refleja el nivel de desarrollo actual de la tecnología de detección remota. La ex Unión Soviética fue alguna vez una superpotencia en teledetección, especialmente en términos de las capacidades de lanzamiento de sus vehículos y la cantidad y aplicación de datos de teledetección. Además, los países desarrollados como Europa occidental, Canadá y Japón también están desarrollando activamente su propia tecnología espacial y desarrollando y lanzando sus propios sistemas satelitales, como la serie de satélites SPOT de Francia, las series de satélites JERS y MOS de Japón (territorio 2), etc. . Muchos países del tercer mundo también conceden gran importancia al desarrollo de la tecnología de teledetección y la incorporan en sus planes nacionales de desarrollo, desarrollando vigorosamente sus propias investigaciones básicas y aplicaciones de la teledetección, como China, Brasil, Tailandia, India, Egipto y México. y estableció centros profesionales de aplicación de investigación e instituciones de gestión, formó un equipo profesional de tecnología de teledetección a cierta escala y logró una serie de resultados de alto nivel, lo que demuestra la fortaleza de los países del tercer mundo en el desarrollo de la teledetección y el enorme potencial en su aplicación.

Al observar el desarrollo de la teledetección en los últimos 30 años, en general, la teledetección todavía se encuentra en la etapa de transición de la etapa experimental a la producción y comercialización, ya sea que se trate de capacidades de procesamiento y monitoreo en tiempo real. , precisión de observación y nivel de cuantificación. El establecimiento de un mecanismo de información de teledetección y un modelo de aplicación aún no puede o no puede satisfacer completamente las necesidades de las aplicaciones prácticas. Por lo tanto, el desarrollo de la teledetección entrará en un proceso de desarrollo más arduo en el futuro, que requerirá que personal científico y tecnológico de diversas disciplinas trabajen juntos para realizar investigaciones y prácticas en profundidad para promover conjuntamente un mayor desarrollo de la teledetección.

Desde principios del siglo XXI, la tecnología de teledetección se ha convertido cada vez más en el foco de atención de la comunidad científica y tecnológica internacional. En términos de campos de aplicación, los científicos han llegado a la conclusión de que la tecnología de teledetección tiene principalmente tres aspectos a través de la investigación de la situación actual: primero, la teledetección terrestre, en segundo lugar, la teledetección oceánica y, en tercer lugar, la teledetección meteorológica; Entre ellos, la teledetección oceánica es el factor tecnológicamente más difícil.

“En la actualidad, todavía existe una gran brecha entre la tecnología de teledetección oceánica de mi país y el nivel avanzado internacional, pero algunas partes ya están por delante”. Instituto de Teledetección y Sistemas de Información Geográfica de la Universidad de Pekín El académico presentó y analizó las razones a este reportero en el Tercer Simposio Internacional sobre Teledetección Oceánica del Pacífico Noroeste. Primero, empezó tarde. China lanzó su primer satélite oceánico en 2002, una tarea que los países desarrollados habían completado hace décadas. En segundo lugar, existe una brecha entre la tecnología general de teledetección oceánica de China y la de los países avanzados. Las razones son: en primer lugar, la base de investigación de la tecnología de teledetección oceánica de mi país es muy débil y el equipo técnico es inmaduro, en tercer lugar, la profundidad y amplitud de la teledetección oceánica y su mecanismo de investigación aún no han formado un sistema. El académico Tong dijo que debido a que el océano es un sistema global, la investigación científica debe realizarse a escala global. Sin embargo, nuestro país se limita principalmente a la investigación y observación en alta mar, y el alcance del monitoreo es muy pequeño. En cuarto lugar, la capacidad de análisis integral de los datos espaciales de teledetección oceánica es obviamente insuficiente, principalmente debido a la brecha entre el equipo de investigación y las necesidades reales; Por tanto, es necesario ampliar continuamente la construcción de equipos de investigación científica.

Ante esta brecha, ¿cómo examinar la tecnología de teledetección oceánica de mi país? El académico Tong Qingxi cree que China concede gran importancia al desarrollo de la tecnología de teledetección oceánica, especialmente que China tiene sus propias características en la investigación por satélite oceánico. Actualmente nos estamos preparando para lanzar un segundo satélite oceánico y desarrollaremos y lanzaremos una serie de satélites oceánicos en el futuro, lo que acortará en gran medida la distancia con países con tecnología avanzada de teledetección oceánica. En la actualidad, la tecnología de detección remota por satélite oceánico de China y los aviones de vigilancia oceánica recientemente equipados desempeñan un papel importante en muchos aspectos, como la vigilancia del medio marino. Al mismo tiempo, mediante la investigación de la tecnología de teledetección, estableceremos la ciencia oceánica de teledetección única en China y la llevaremos al nivel avanzado del mundo.

Se entiende que algunos países desarrollados al borde del océano conceden gran importancia a la investigación y el desarrollo de la teledetección oceánica. Estados Unidos lanzó un satélite oceánico en 1978; Japón también lanzó un satélite oceánico a principios de los años noventa. Rusia tiene una serie de satélites, entre los cuales los satélites de la serie "Cosmos" incluyen tecnología de observación de sensores remotos del océano; el Satélite Europeo de Recursos apunta principalmente al océano, representado por Francia y los representantes de la tecnología de observación de sensores remotos del océano nórdico son Noruega y Suecia;

Entonces, ¿cómo encontrar un camino para adaptarse al rápido desarrollo de la tecnología de teledetección oceánica de mi país? "Ampliar la cooperación entre China y la comunidad internacional es la única manera". El académico Pan Delu, del Segundo Instituto de Oceanografía de la Administración Estatal Oceánica, cree que aunque la teledetección oceánica de mi país comenzó tarde y su nivel de aplicación es insuficiente, su desarrollo las perspectivas son muy amplias. Sólo fortaleciendo la cooperación internacional podremos promover el progreso continuo de la teledetección oceánica de mi país. Actualmente, China está cooperando con Japón y Corea del Sur para investigar el monitoreo de sensores remotos de los océanos y la tecnología de informes rápidos.

Si tiene éxito, la tecnología de vigilancia oceánica por satélite de China será líder mundial. Para entonces, tendremos acceso a información sobre el medio marino tan fácilmente como escuchamos ahora las previsiones meteorológicas.

El profesor Tang es supervisor de doctorado en el Instituto de Oceanografía del Mar Meridional de China y ha estado involucrado en la investigación de tecnología de teledetección durante diez años. Como "retornada" que acaba de regresar a trabajar en su patria desde Japón, cree que aunque la tecnología de detección remota de China todavía está muy por detrás de la de los países extranjeros avanzados, su fortaleza general ha mejorado rápidamente y está básicamente cerca del nivel avanzado del mundo. . Sin embargo, la investigación de China sobre tecnología de teledetección oceánica aún necesita fortalecer aún más la cooperación internacional. Debido a las características de la propia tecnología de teledetección oceánica, también se requiere que sea un tema de cooperación internacional. Después de regresar a China, rápidamente estableció el Laboratorio Clave de Dinámica Ambiental Marina Tropical, con la esperanza de utilizar las condiciones nacionales existentes para "introducir" tecnología avanzada de teledetección oceánica del extranjero, formar un fuerte equipo de tecnología de teledetección oceánica y contribuir a la ciencia nacional de teledetección oceánica Haga una contribución.

Sin duda, la cooperación internacional se ha convertido en la única vía para el desarrollo de la teledetección oceánica de China. Sin embargo, ¿lo que le falta a mi país en el desarrollo de la ciencia de la teledetección oceánica es sólo cooperación internacional y algunas lagunas técnicas? El Dr. Tang, del Centro Nacional de Aplicaciones Oceánicas por Satélite, analizó los problemas que existen en la investigación de la tecnología de teledetección oceánica de China. Él cree que la investigación y el desarrollo extranjeros de la tecnología de teledetección oceánica son rápidos y profundos, y el concepto de cooperación regional es muy fuerte, especialmente el concepto de océano global. Lo que nos falta no es solo la distancia en la tecnología de hardware, como los sensores remotos, sino que también la principal contradicción es que la segmentación de las disciplinas nacionales es demasiado grave, lo que conduce a la incapacidad de integrar disciplinas de manera efectiva. Sólo desde este punto, existe una distancia conceptual considerable entre nosotros y Japón. La ciencia de la teledetección oceánica del Japón se basa en grandes disciplinas y en una amplia experiencia. Siempre que sea útil para la investigación de sensores remotos oceánicos, puede "utilizarse" para la integración cruzada de varias disciplinas y evitar la duplicación de la investigación y la inversión en investigación científica. Lo que hemos hecho no es suficiente.

“Para ampliar la cooperación internacional, es importante llevar a cabo intercambios científicos con los pies en la tierra, pero actualmente nuestros conceptos son relativamente conservadores”. Profesor asociado del Instituto de Teledetección y Sistemas de Información Geográfica. El profesor de la Universidad de Pekín dijo una vez a los periodistas: "El dolor es un cuello de botella". Él cree que bajo la condición de que las tecnologías centrales se mantengan confidenciales, algunos laboratorios deberían abrirse adecuadamente a expertos extranjeros, lo que favorece la cooperación internacional y los intercambios disciplinarios, y también favorece el aprendizaje y la absorción de algunas nuevas tecnologías extranjeras. En realidad, esto es una cuestión de concepto. El sustento teórico de la visión científica del desarrollo es inseparable de la transformación de los conceptos tradicionales. La ciencia de la teledetección oceánica no es una excepción.

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Suplemento: Para conocer las tendencias de desarrollo de tecnología y ciencia marina nacionales y extranjeras, consulte /WSCcs/ShowArticle.asp? ID del artículo=5131