覆盖了地球70%以上面积的海洋,是我们的生命之源,人类以及地球上所有其他生物的生命几乎都依赖于这片深蓝。尤其是在21世纪的今天,随着人口增加与耕地减少的矛盾格外突出,海洋成为我们最后的狩猎场。根据统计,当今人类所需蛋白质的约1/4直接取自海洋,伴随着全球人口的持续增长,这个比例还在不断攀升。

尤其是作为世界海洋大国的中国,300万平方公里的海域面积与1.8万多公里的大陆岸线、1.4万多公里的海岛岸线,共同构建起这片重要的海洋生态系统。中国人对于海洋的开发最早可追溯至西汉时期,南海诸岛在那时就留下了渔民出海捕鱼的踪迹。从原始渔猎到天然捕捞,再到近现代人工养殖,不过几十年光景,在我国渔业逐渐发展壮大的同时,海岸线附近“养殖场”比比皆是,几乎吞掉了自然的海岸。

随之而来的海水养殖带来的有机物污染和药物污染,以及各种不恰当的人为活动(如滩涂围垦等),在一步步向海洋生态环境底线挑战。曾经富饶一方、“世界四大渔场”之一的东海舟山渔场也在这样的污染威胁中一度走向了资源“透支”,恢复渔业资源和海洋生态显得刻不容缓。

舟山岛一处天然避风港,

聚集了大量渔船

图源:PIE-Engine Server

近岸海域渔区如此高产少不了成片海草床的庇护。与珊瑚礁、红树林并称为三大海洋生态系统的海草床广布在我国沿海和世界上大部分近岸海域。海草床生态系统具有极高的生产力,是海洋生物的栖息场所和产床,是鱼、虾和蟹类幼年成长的襁褓。但开挖养殖池塘破坏海草床,近岸入海的污染物大量增加,造成的浮游藻类恶性生长,都在阻碍海草生长,导致渔业的衰退。

▲建设海洋牧场必不可少的“海底草原”

(图源:中国海洋发展研究中心)

浩瀚的海洋既是生命的摇篮,也是资源的宝库,在我们树立大食物观,向海洋要食物的同时,还要与海洋生态共存、绿色发展。于2023年全面开展的第三次海洋污染基线调查,是以近岸海域和283个海湾为重点的海洋生态环境摸底专项工作,旨在定期调查动态的海洋生态环境基础数据,判断海洋生态环境面临的主要问题和环境安全风险,为推动我国海洋生态治理现代化和资源开发保护提供基础信息和决策支撑。

航天宏图利用现场调查、卫星和无人机遥感等技术手段,通过构建空天地一体化感知监测网,进行调查数据库建设与评估分析,打造海洋污染基线可视化展示分析平台,加强陆海统筹分析,助力对海洋污染情况的全面排查。

自主可控的卫星数据采集能力

于2023年3月30日在太原卫星发射中心成功发射的“航天宏图一号”(女娲星座首批4颗卫星),是全球首个“1+3”分布式雷达遥感卫星星座,具备高精度地形测绘、高分宽幅成像、高精度形变监测以及三维立体成像等能力,更好地服务于全球地形测绘、地质灾害监测、洪涝灾害监测、实景三维建设、农业资源监测等方面。女娲星座建成后,可实现小时级对地观测能力,图像纹理清晰、色彩丰富、定位精准,卫星遥感数据获取能力将达到国际领先水平。

无人机生产、制造与集成能力

航天宏图拥有强大的无人机生产与制造能力,现有超128架套无人机,航空影像分辨率可达0.03m,图斑提取面积最小0.6㎡,具有高原、海上、森林、湖泊等各种环境下的作业经验,同时适配多种型号任务载荷设备,能够多队飞行协同作业,基于云端动态GPU算力小时级完成1000张厘米级分辨率影像的倾斜三维模型构建。

监测支撑能力

基于自主研发的PIE-Ortho、PIE-Map、PIE-SIAS、PIE-AI、PIE云服务平台等产品,集成Tensorflow和Keras深度学习框架,研究卷积神经网络(CNN)、全卷积神经网络(FCN)、递归神经网络(RNN)等网络模型,并进行参数调优改进,实现不同目标、地物自动化、高精度、高效率检测,更好地服务于第三次海洋污染基线调查工作。

相关案例

入海排污口及环境地物监测

基于相关规范标准,采用无人机获取监测海域可见光、热红外、倾斜摄影等影像进行入海排污口、工业聚集区等重点区域分布以及排污情况监测。并严格按照调查要求,提供规范性调查成果。

海岸带人为活动监测

基于自主研发的PIE-Ortho、PIE-Map、PIE-SIAS、PIE-AI、PIE云服务平台等产品,集成Tensorflow和Keras深度学习框架,研究卷积神经网络(CNN)、全卷积神经网络(FCN)、递归神经网络(RNN)等网络模型,采用高分辨率卫星数据,实现不同目标、地物自动化、高精度、高效率检测,更好地服务于对人为活动的监测,为海洋污染调查提供强有力的支撑。

海岸红树林遥感监测

航天宏图空天地立体监测平台以多源卫星遥感数据,对5类23型湿地的类型、分布、植被覆盖度等进行遥感解译,实现湿地及红树林资源监测,为制定海岸保护、规划政策提供数据支撑,并利用多时期遥感影像还可实现海岸线生态修复动态监测。

▲红树林遥感监测

围海养殖监测

基于高分辨率卫星遥感数据,监测识别海岸带及近海海域围塘养殖、海水养殖范围、面积等基础信息,并根据需求进行外业抽样调查,了解养殖类型等。

▲海水养殖

▲围塘养殖

从“地理大发现”时代,人类主动去探险揭开海洋的神秘面纱,到信息时代的今天,我们与海洋相互依存,人类持续共同努力建立与海洋之间新的平衡。值此世界海洋日,联合国发出了“新深度唤醒”海洋的号召,呼吁恢复海洋元气,确保海洋的健康与福祉。今年也是构建海洋命运共同体理念提出5周年,航天宏图始终积极参与全国海洋治理,守住海洋生态安全底线,在海洋观测和监测、海洋环境预报、海洋生态保护等方面提供宏图技术和方案,助力中国继续向深蓝挺进。