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院士专家校园行|卫星遥感技术探秘 环球热门

来源:百度新闻 2023-06-14 15:35:46

5月16日,2023年院士专家校园行活动走进了广州市增城区第一中学。在这里,中国科学院老科学家科普演讲团副团长刘定生,给增城一中的同学们带来了《卫星遥感技术探秘》科普讲座。

主讲嘉宾


【资料图】

刘定生,中国科学院老科学家科普演讲团副团长。中国科学院空天信息创新研究院研究员,中国科学院大学教授,博士生导师。曾任中科院中国遥感卫星地面站副站长,遥感卫星应用国家工程实验室副主任;曾兼任国际对地观测卫星委员会信息系统技术与服务子工作组主席,科技部国家遥感中心专家委员会委员,中国空间科学学会遥感专业委员会副主任等学术职务。

长期从事遥感技术的科学研究与教学,发表各种论文和报告100余篇。曾获中科院科技进步特等奖、一等奖等,享受国务院政府特殊津贴。

Part.01

什么是遥感?

讲座一开始,刘教授就以风趣幽默的语言,结合丰富的卫星遥感图像给同学们举例:从地质断层的位置、复杂的洋流,到城市的变迁、环境治理的成效……遥感技术能够系统、全面地观测地球,为科学研究和利用与保护地球提供更全面、真实、客观的数据来源。

当同学们看到地球的白天与黑夜、高山与大海,以及熟悉的校园都被卫星遥感技术所拍摄时,纷纷发出了惊叹的声音。

Part.02

遥感能看到什么?

从600千米太阳同步轨道到3万千米高的地球同步轨道上,人类放飞的眼睛——遥感卫星一刻不停地替我们观测着地球上的变化。结合丰富的实例资料,刘教授向同学们介绍了遥感器的技术难点,介绍了大小卫星的特点并重点讲解了小卫星遥感平台。

小卫星功能单一,但造价较低,可以高效率组成“星网”,是目前世界研究发展的热点。

刘教授给大家展示了中国的“吉林一号”遥感卫星拍摄的图像和视频资料。作为小卫星技术前沿发展的代表,它拥有极高的精度,地面分辨率已经超过了0.5米,地面上的房屋、车辆,降落的飞机等清晰可见。

除了精度,分辨物体类型并分类也是遥感卫星的重要功能。随着刘教授展示出“吉林一号”单独识别车辆速度从而展示城市交通拥堵路况,台下的同学们被不断变幻的图像化数据所震撼,自发地讨论起遥感的神奇之处。

Part.03

遥感怎样做到精确观测的?

遥感卫星除了利用可见光进行太空摄影,遥感技术还有别的能力吗?刘教授引导同学们一问一答,盘点了近年来遥感新技术的探索成果。

不可见光——红外线

红外线遥感可以针对复杂的环境和燃烧产生的浓烟,精准识别到起火点与火灾范围,方便地面人员精准扑灭森林火灾,减少损失。

无线电波——微波

微波雷达可以穿透云雾、在夜间观测地面景物以及发现浅埋在沙漠下的特征地物。如在撒哈拉沙漠中,就有一条被掩埋的古河道被科学家用雷达遥感发现,进一步揭示了撒哈拉沙漠的环境变迁。

非自然光源——激光

说起著名的玛雅古文明,同学们都有了解。当听到通过激光遥感,在危地马拉复杂的丛林中找到了玛雅古城的遗址时,台下响起了一片赞叹的声音。

高光谱遥感

通过人眼分辨颜色原理的展示,刘教授形象地讲述了高光谱遥感技术的原理,其遥感器对颜色差异(精细光谱)的识别能力极大地超过了人眼。刘教授所在的实验室曾经用多光谱遥感,测量出渤海湾海上石油泄漏的准确面积,是原先人工观察估计面积的6-7倍。

而这次事故赔偿款的一部分,用在了建立海洋遥感监测系统上。刘教授讲出这个结果时,同学们纷纷笑了起来,不由自主地鼓起掌,场内充满欢快的声音。

Part.04

我们从遥感中获得了什么?

遥感技术大大扩展了人类观察自然界的空间、时间与光谱范围,使得人类可以更好的了解地球、利用地球尤其是保护地球。

刘教授呼吁在座的学生们,要有梦想,学科学、爱科学、用科学,努力为人类做出更大的贡献。同学们也回应以热烈的掌声。

Part.05

气氛热烈的答疑解惑环节

答疑环节气氛热烈,从台下的同学到旁听的学校老师,都举起手,为自己争取提问的机会。

普通人也可以用上遥感技术吗?

卫星的使用成本非常高,想用于个人用途是很难的。不过我们可以利用卫星公布的各类遥感数据,看到自己的家,看到各地的山河。

太空中的卫星可以随意发射吗?它们会相撞吗?

国家在发射卫星前,要向国际机构申请轨道使用权,确认有合适的位置才能发射;

卫星也有可能会相撞,然后会报废成为太空垃圾。地球周围已经布满了太空垃圾,不给与关注,将严重影响到新的发射。

遥感除了能观测地球,还能观测宇宙深处吗?

可以的。科学家已经在用遥感技术探测月球、火星等其它星球,还在探索太阳系之外更远的宇宙空间。

讲座结束后,刘教授与学生们合影留念

院士专家校园行简介

科技是国之利器,教育是国之重器,少年是国之未来。青少年科普教育是提升科学素养和创新精神的打底工程,对国家发展和民族复兴具有非常重要的战略意义。广州“院士专家校园行”项目是广州市科学技术协会、广州市教育局和中国科学院广州分院专门为广州市中小学生精心策划、量身打造的年度科普活动,通过邀请优秀科学家深入广州地区中小学校开展科普讲座,让青少年与科学大师亲密接触,收获知识的同时感受科学家的人格魅力和不断探索、勇于创新的科学精神。

自2017年3月活动开展以来,该项目先后邀请了来自中国科学院、中国工程院及世界科学院的欧阳自远、张景中、陈新滋、刘人怀、钟世镇、黄乃正(香港)、方滨兴、杜如虚、林浩然、叶玉如(香港)、吴硕贤、刘焕彬、徐义刚、张培震、罗锡文、苏国辉等16名院士在内的110多名不同领域的科技工作者,为18万多中小学生开展科普讲座615场,深受学校和广大师生的欢迎。

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