MBA校園：武漢夜晚哪里最亮？來看看武大衛(wèi)星拍的夜景照

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△ 網(wǎng)站截圖

登錄該網(wǎng)站后，在最上方導航欄點擊“珞珈一號”，無需輸入密碼即可登錄。在頁面左側(cè)選擇區(qū)域，或者輸入經(jīng)緯度，再點擊查詢，就會出現(xiàn)該區(qū)域的夜光遙感影像列表。這些圖片不僅可以查看，還能下載。有興趣的同學，還可以下載安卓手機客戶端，方便查看。

△ 武漢地區(qū)“珞珈一號”01星夜光遙感影像

武漢大學“珞珈一號”衛(wèi)星工程總師張過教授，向我們展示了一張該衛(wèi)星拍攝的武漢地區(qū)“夜景照”。武漢的城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)布局清晰可見。他介紹，從這張2018年6月14日拍攝的影像可以發(fā)現(xiàn)，武漢市夜間最亮的12個點中有10個在主城區(qū)，2個在遠城區(qū)(黃陂區(qū))。12個最亮點可以分為4類：工業(yè)企業(yè)2個(武漢鋼鐵公司、陽邏開發(fā)區(qū)內(nèi)的企業(yè))，交通樞紐2個(武漢天河機場、漢口火車站)，高校1個(武漢體育學院)，商業(yè)區(qū)7個(楚河漢街、新長江CBD等)。

張過介紹，通過分析“珞珈一號”01星獲取的夜光遙感影像，可以對社會經(jīng)濟參數(shù)進行反演和診斷。例如GDP、土地利用情況、城市結(jié)構(gòu)、人口布局、光污染分析等數(shù)據(jù)，能給發(fā)改委等決策部門，提供客觀的依據(jù)。“我們按照‘珞珈一號’首席科學家、兩院院士李德仁的要求，在網(wǎng)上全面公開衛(wèi)星獲取的影像，就是為了讓更多機構(gòu)參與到數(shù)據(jù)分析上來，促進整個遙感學科的發(fā)展。”張過說。

△ 上海地區(qū)“珞珈一號”01星夜光遙感影像

△ 東京地區(qū)“珞珈一號”01星夜光遙感影像

△ 倫敦地區(qū)“珞珈一號”01星夜光遙感影像

據(jù)了解，“珞珈一號”01星于今年6月2日成功發(fā)射升空，它是我國首顆夜光遙感衛(wèi)星，同時具有天基導航增強功能。該工程02星為雷達視頻衛(wèi)星，在天氣條件不佳時也能發(fā)揮作用，計劃在2020年2月左右發(fā)射。03星也計劃在2020年發(fā)射，將重點探索手機直接操控衛(wèi)星的應(yīng)用。

看到這里，大家是不是也和珞珞珈珈一樣，想了解更多“珞珈一號”背后的故事呢?就在幾天前，張過教授在萬林藝術(shù)博物館進行了一場科普報告，報告結(jié)束后，帶著對“珞珈一號”衛(wèi)星的種種好奇，記者對其進行了獨家專訪。

對話人物

張過，42歲，河南南陽人，武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室教授，珞珈特聘教授，“資源三號”應(yīng)用系統(tǒng)總師助理兼影像處理與應(yīng)用分系統(tǒng)主任設(shè)計師，“珞珈一號”衛(wèi)星工程總師。曾獲得國家科技進步一、二等獎，“武漢大學對地觀測與導航技術(shù)創(chuàng)新團隊”國家科技進步獎創(chuàng)新團隊獎。

談珞珈一號

“每個城市的夜景圖都能上網(wǎng)下載”

武大發(fā)射衛(wèi)星的消息，大家都很關(guān)注，但很多人只知道它能給地球拍“夜景照”，并不清楚這個衛(wèi)星具體有什么功能。您能通俗地介紹一下嗎?

它的第一項功能的確是通過夜光遙感相機拍攝“夜景照”，我們目的是通過高分辨率的夜晚燈光圖像，來對社會經(jīng)濟參數(shù)進行反演和診斷。夜晚的燈光和第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)，可以直觀反映工業(yè)，特別是服務(wù)業(yè)的發(fā)展情況。它的客觀性大概在90%左右，還不能完全取代現(xiàn)有統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

另一方面，它具有的導航增強功能，與普通人的生活更密切相關(guān)。比如我們使用滴滴打車，經(jīng)常和司機電話溝通半天才能找到準確的上車地點。這就是因為現(xiàn)有的導航，存在5-10米的誤差。我們這次試驗就是通過導航增強載荷，用低軌衛(wèi)星給中高軌運行的GPS或北斗衛(wèi)星加一層覆蓋，增強導航精度和收斂速度，使地面接收精度達到甚至優(yōu)于0.5米誤差范圍。達到這個精度，可以讓目前正在研究的無人駕駛汽車，省掉一些昂貴的傳感器，降低成本有利于更早的進入普通家庭。

這顆衛(wèi)星個頭很小，凈重只有20公斤，它卻是您和團隊的心血之作。研制工作歷時多久?最難攻克的難關(guān)又是什么呢?

這個項目起源于2015年。年初我看了李德仁院士的一篇論文，他提出地理信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)與IT產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈融合、多技術(shù)集成是必由之路。后來一個航天五院的朋友告訴我，“300萬可以搞一個小衛(wèi)星”，我就興奮地張羅起來。以李德仁院士為首席科學家，組建了“珞珈一號”研發(fā)團隊。首先面臨的是經(jīng)費問題，“300萬”一說不太靠譜，最后花了一年多時間，在學校大力支持下才湊夠1000萬。后面的研發(fā)時間不算太長，但可以說一路上都是“坑”。比如說夜光相機的設(shè)計，怎樣合理遮光、怎樣成像;再比如導航增強模塊，要盡量控制重量降低成本，同時能承受發(fā)射過程中的大沖擊力，我們請教了國內(nèi)頂尖老師，多次改進，最終在發(fā)射前3個月才達到要求。

“珞珈一號”01星已經(jīng)在軌運行近4個月，是否達到了實驗預期?能與讀者分享一下目前取得的成果嗎?

總的來說是達到了預期。剛才作報告時我分享了“珞珈一號”拍攝的，武漢、鄭州、上海巴黎等城市的夜光圖像，對比美國衛(wèi)星拍攝的圖片，可以看到我們的精度更高。在數(shù)據(jù)分析上，我們也已經(jīng)上路，計劃在明年初拍攝完國內(nèi)甚至“一帶一路”沿線國家的主要城市，并進行評估。我們的數(shù)據(jù)完全對外公開，所有人都可以登錄我們的網(wǎng)站查看和下載。在導航增強方面，我們進行了三次試驗，都很成功。但目前用的是專業(yè)地面接收設(shè)備，未來應(yīng)用到每個人的手機上，還需要進一步努力。

以往的遙感技術(shù)多用于地理領(lǐng)域，這顆衛(wèi)星更側(cè)重于經(jīng)濟領(lǐng)域，這也算是對遙控科學運用的一次拓展吧?

的確可以這么理解。我們把利用遙感測量地表拓展到測量社會經(jīng)濟參數(shù)，初步計劃了40多項任務(wù)，覆蓋經(jīng)濟生活的方方面面。武大帶了個頭，我們希望更多的學校、機構(gòu)加入進來，促進整個遙感學科新的發(fā)展。這也是李德仁院士要求我們完全公開數(shù)據(jù)的初衷。

談個人經(jīng)歷

“學遙感是偶然，搞衛(wèi)星是必然”

聽說您學遙感源自于一次“美麗的誤會”?

我1996年上大學時，是被調(diào)劑到的武漢測繪科技大學(現(xiàn)武漢大學)，當時看到“攝影測量與遙感”專業(yè)，眼里只有“攝影”兩個字，就報了。那時還是個農(nóng)村娃，哪知道什么是遙感，后來學起來的確很艱難。父親也勸我，堅持一段時間，不行再回家。

但是您卻堅持下來了，在這個圈子一干就是20年，還拿到了國家科技進步一、二等獎。是什么人或事改變了您最初的想法?

就在我最迷茫的時候，李德仁院士給我們新生上了一堂班會課。我至今還記得，他說測繪專業(yè)與整個社會經(jīng)濟的發(fā)展、各學科的發(fā)展密切相關(guān)，投身這個專業(yè)今后大有用武之地。那是我第一次近距離接觸一個領(lǐng)域的“大佬”，感覺他很親切。就想著，一個院士總不會騙我們吧，就決定安心學下去。之后從讀碩士、博士到工作，李德仁院士在關(guān)鍵時候，總能給我指出一條明路。2002年讀博士時，一個衛(wèi)星項目找到李德仁院士，他就把我派了過去，帶領(lǐng)我走進了航天遙感領(lǐng)域。后來，李德仁、龔健雅院士又給了我參與“資源三號”衛(wèi)星項目的機會。我們干了八年，衛(wèi)星上天了，我也一同獲得國家科技進步一等獎。

在這20年里，您一直在跟衛(wèi)星打交道，從“資源三號”到“高分三號”再到“珞珈一號”，您的工作經(jīng)歷應(yīng)該也是我國衛(wèi)星事業(yè)高速發(fā)展期的寫照吧?

“資源三號”是我國首顆自主測繪衛(wèi)星，它實現(xiàn)了1：50000的獲取能力，讓我國第一次擁有了全球三維獲取能力。“資源三號”是一顆光學衛(wèi)星，利用太陽光成像;“高分三號”是我國SAR衛(wèi)星的標志性代表，它采用主動探測手段，發(fā)射電磁波再探測回波成像;而“珞珈一號”它是我們探索的一種新體制衛(wèi)星。這三個階段，的確能反映我國衛(wèi)星事業(yè)高速發(fā)展的歷程。我有幸趕上了這個好時代，有幸遇到了高人指點，所以我就沖了上去，在這個歷程中踏踏實實做點事情。

談未來方向

“裝個APP就能調(diào)衛(wèi)星來發(fā)張圖”

您的個人經(jīng)歷似乎可以說得很簡單：一直在武大、一直在搞衛(wèi)星。我們知道，“珞珈一號”工程后續(xù)還有衛(wèi)星要發(fā)射，您與衛(wèi)星較勁的過程還會持續(xù)吧?

其實這期間也有人來“挖”我，李德仁院士只說了一句：“張過是非賣品”，我就留了下來。未來，“珞珈一號”要發(fā)展成一個公益性的“業(yè)務(wù)星座”。02星要做成雷達視頻衛(wèi)星，彌補光學衛(wèi)星的缺陷，在天氣條件不佳時也能發(fā)揮作用，同時繼續(xù)試驗天基導航增強。這顆衛(wèi)星計可能重達300公斤，計劃在2020年2月左右發(fā)射。03星也是光學視頻衛(wèi)星，要重點探索、解決手機直接操控衛(wèi)星的問題，也計劃在2020年發(fā)射。

用手機控制衛(wèi)星聽起來有些不可思議。這是否是未來衛(wèi)星系統(tǒng)“傻瓜”化的趨勢?我們普通人也能更多利用衛(wèi)星嗎?

其實01星我們就將測試手機上傳指令的可能性，03星會更有針對性的開發(fā)。一個產(chǎn)業(yè)只有覆蓋到個人，才能有更大發(fā)展。未來可能會有手機操控衛(wèi)星的APP，你躺在床上，突然想看看以前和同學聚會的燒烤攤子還在不在，花上10塊錢，就調(diào)個衛(wèi)星拍一拍，這是完全有可能實現(xiàn)的。當然，它不光是為了好玩。比如戰(zhàn)場上要看看敵人的動向，搶險救災時要看看前面道路情況，前線指揮官都可以用手機完成。

在武大之前，國內(nèi)已有幾所大學研發(fā)衛(wèi)星。衛(wèi)星對于一所大學，意味著什么?

放衛(wèi)星不能只是為了展示學校有這個能力，我們要做真正的應(yīng)用型衛(wèi)星，以此帶動整個學科再上一個臺階，成為學科建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。大學就是要走在科學探索的前線，我們希望引領(lǐng)新體制衛(wèi)星的發(fā)展，武大遙感學院正在引進衛(wèi)星研制產(chǎn)業(yè)鏈，今后有望自己完整研制衛(wèi)星。

除了大學，現(xiàn)在國內(nèi)也在發(fā)展民營衛(wèi)星公司、民營火箭公司。我們頭頂上已有上萬顆人造衛(wèi)星，未來還會爆發(fā)式增長，人類需要這么多衛(wèi)星嗎?它們“各自為戰(zhàn)”的狀態(tài)能否改變?

當然需要?，F(xiàn)在衛(wèi)星不是太多了，而是太少了?，F(xiàn)在的衛(wèi)星應(yīng)用還只能滿足國家層面，商業(yè)層面發(fā)展不足，更別提個人層面。很多的遙感工作還需要消耗大量人力去做，很多貼近生活的應(yīng)用還沒有衛(wèi)星來提供服務(wù)。你說的“各自為戰(zhàn)”我認為必須這樣，只有充分的競爭，才能提供好的產(chǎn)品和服務(wù)，促進產(chǎn)業(yè)進步。當然，從另一個方面說，未來的發(fā)展趨勢是：一星多用、多星組網(wǎng)、多網(wǎng)融合，把天上的網(wǎng)絡(luò)和地上的網(wǎng)絡(luò)充分融合，更好地服務(wù)生活。