——记中国土地勘测规划院副总工程师刘顺喜

　　本刊记者  胡 敬
　　
　　
　

　　
　　“刘遥感”和“刘卫星”是中国土地勘测规划院人对刘顺喜的称呼。而从“刘遥感”到“刘卫星”，这个科研人不太安分。
　　对刘顺喜来讲，这半生操劳最得心应手的无外乎两点：一个是“地”，一个是“天”。这“地”自然是脚踏实地的土地，是对利用遥感手段进行全国范围的土地资源调查，而他也因着和土地遥感打交道久了，“刘遥感”的名号逐渐响亮起来；这“天”可就不是什么青天白云，而是那远在太空之中，使人坐在计算机前便可俯瞰万物的人造卫星。正是利用卫星监测把土地资源的变化状况铺展呈现，在过去的几十年时间里，刘顺喜全程参与资源一号02C卫星工程的建议书、可行性研究报告、初步设计和研制总要求编制、应用系统建设、业务应用关键技术研究及推广，推动国产卫星在土地领域应用的同时也因此获得了“刘卫星”的美誉。
　　

“刘遥感”实至名归

　　甘肃省天水市，自古便是丝绸之路的必经之地，亦是兵家必争之地。横跨长江、黄河流域，天水是华夏文明和中华民族的重要发源地，享有羲皇故里、娲皇故里的美誉，也是伏羲文化、轩辕文化的汇融地。刘顺喜的故乡正是这里，只不过相较于长于城市的轻松欢愉，刘顺喜从小便懂得了山区的疾苦，且这也为他以后的求学之路、科研之旅奠定下坚实的精神基础。
　　上世纪80年代，从东华理工大学（原东华地质学院）毕业后，刘顺喜基于对测绘工程技术的浓厚兴趣，在航天部第七设计研究院一待就是8年多。那段时间里，测绘成为他的主要工作，也日渐夯实他的检测技术功底。1994年5月，刘顺喜正式入职中国土地勘测规划院，承担起土地调查监测等工作。谈起这个转折，他解释道：“土地调查监测是土地管理各项工作的基础业务，而土地调查监测的技术基础就是测绘技术，自己本身学的就是测绘专业，加上在原单位测绘经验，从事土地调查监测工作可能具备一定的优势。”
　　刘顺喜加入中国土地勘测规划院，正赶上了第一次全国土地调查，而他也有幸作为主要参与人投入其中。据刘顺喜介绍，在第一次全国土地调查之前，我国土地资源的数量、分布和利用状况等长期家底不清。“第一次全国土地调查时可利用的遥感卫星有限，基本上是以航空遥感资料和地形图为主，辅以卫星遥感资料进行全野外调查。像航片转绘、面积量算、编图绘图等大部分工作还是人工操作来完成，计算机主要应用于各级土地面积汇总工作。”但即便如此，历时12年，刘顺喜和一众科研工作者还是顺利完成了这项复杂、浩大的国情国力调查系统工程。在2001年，第一次全国土地调查成果更是被全国566个两院院士评为“2001年中国十大科技进展”。刘顺喜本人也于2003年凭借“全国土地资源的利用现状和权属调查”荣获国家科技进步奖二等奖。
　　然而这仅仅只是开始，在进入中国土地勘测规划院最初10余年的工作中，“刘遥感”越来越被人们所熟知。他主持或参与完成多项土地调查监测重大工程项目，创造出显著的社会经济效益。1996-1997年100个重点城市建设规模扩展监测成果四进中南海，推动了严格土地管理制度出台；1998年长江流域、嫩江及松花江流域水毁土地监测成果为客观评价灾情提供了第一手资料；1999-2004年度全国189个（次）50万人口以上城市土地利用动态遥感监测成果赢得了社会各界人士的高度赞扬，国家各级领导人曾多次亲临参观监测成果展；2010年全国高尔夫球场用地监测成果则在国家发改委等11个部委高尔夫球场清理工作中发挥了重要作用。与此同时，刘顺喜还致力土地遥感科技创新，积极推动我国土地监测技术体系建设。在国家“863”计划，科技支撑专项，国土资源部科技计划中，他先后主持完成了10余项研究项目和课题，为加快技术革新、体系规范建设可算是卯足了劲儿。
　　

“刘卫星”在上台阶

　　刘顺喜介绍，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》将高分辨率对地观测系统（即高分专项）列为国家16个重大科技专项之一。作为国家重大科研专项，其在追求关键技术突破和技术创新的同时，更加强调在行业和区域中的示范应用。而他在这中间，则主持完成了多项国产卫星土地应用技术攻关项目和课题，并全面参与了后续业务应用推广。
　　“从高分一号、二号卫星的立项、研制、在轨测试到应用，我们是持续跟进参与的。”刘顺喜说，他所在的中国土地勘测规划院是高分卫星的部委用户单位之一，需要使用卫星数据来进行土地资源的调查和监测。在高分一号、高分二号卫星研发工作中，他在研制总要求制定，以及载荷和平台技术指标的论证均有涉猎，先后负责了高分专项“高分土地资源应用示范系统先期攻关”和“高分土地资源应用示范系统（一期）”。
　　2014年高分专项研究初见成效，而2017年7月28日，刘顺喜作为主报告人正系统地汇报着资源一号02C卫星工程的竣工验收实况。报告中指出，02C卫星从发射至今，累计完成6700多轨原始影像采集、80多万景标准影像产品处理与归档，影像覆盖面积达7000万平方公里，占全球陆地面积的47%。
　　若对数字不甚敏感，不妨看看这颗填补中国国内民用高分辨率遥感数据空缺的“庞然大物”的应用范围。在一年一度全国土地变更调查监测与核查、土地资源全天候监测等重大工程中，在重要成矿区带的矿产资源遥感、自然资源监测、地质环境与地质灾害等调查中，它从太空传输回来的影像数据，在逐个国土资源调查监测业务中发挥着不可替代的作用。不仅如此，除在农林、水利、环保、交通、测绘等行业应用广泛，支撑起国家和各省国土资源管理部门等多机构卫星数据反馈服务机制，资源一号02C卫星还堪称业务能手，扩展出遍布全国的40余项业务应用。其中囊括了甘肃省灾毁耕地调查、江西省低丘缓坡开发状况监测、内蒙古自治区露天采矿用地开发复垦遥感监测、湖南省长株潭城市群生态绿心地区总体规划实施监控、湖北省永久基本农田动态监测与评估、四川省重点地区卫片预警监测等多个重点省级专项。它为推动土地资源实时监测发展、保障矿产资源开发监管常态化、提升突发地质灾害应急响应能力以及促进现代化国土资源调查监管体系建设贡献出不可多得的力量。
　　身为中国土地勘测规划院副总工程师，刘顺喜从2009年主持“资源一号02C卫星研制总要求编制”项目开始，便一步一步将研究工作陆续落实。他像长者一般，看护着02C卫星逐渐成长，始终如一。
　　“02C卫星是我国第一颗高分辨率民用业务卫星。中国土地勘测规划院作为法人单位，在卫星工程的6大系统的整体组织、指标的搭建以及后续的运行管理上是全程参与的。”翻看刘顺喜的项目履历，不难发现由2009年“资源一号02C卫星工程建议书、可行性研究报告和初步设计编制”，2011年“资源一号02C卫星应用系统建设”到2013年“资源一号02C卫星几何标校技术研究和软件开发”，2014年“资源一号02C卫星土地业务应用关键技术研究及应用推广”，参与工程实施，主持完成在轨测试评价和数据处理技术攻关，担任02C卫星应用系统技术总师，刘顺喜责无旁贷，带领着团队一马当先。当02C卫星的研发成绩被列为“2011年度中国遥感十大事件”之一时，刘顺喜也不禁热血沸腾。
　　事实上，刘顺喜对卫星耗费的精力远不止于此。为促进卫星产业的发展，他致力国产资源卫星研发与应用，主持完成多项中巴资源系列卫星发展与应用技术研究项目，首次定量提出了面向土地利用分类的资源卫星谱段设置方案，率先建立了土地遥感产品真实性检验和质量评价体系；同时，他提出的基于图斑边界约束的影像分割方法，避免了影像的过渡分割，显著提高了分类精度。而作为主要文本编纂人，他还参与完成了国土资源部《国土资源卫星应用发展规划（2009-2020年）》和国务院专项规划《陆海观测卫星业务发展规划（2011-2020年）》的编制。在2010年度国家科学技术奖励大会上，他更是以“国家土地资源遥感监测关键技术及重大工程应用”项目主要研究人的身份，获得国家科技进步奖二等奖。
　　

着眼长远再展宏图

　　在与刘顺喜的交谈过程中，不难发现他目光的长远在于他总会把下一步规划尽早地提上日程，让每一项工作、每一个任务在科学研究链条中一环紧扣一环。
　　在未来的5年发展计划当中，刘顺喜拟结合已立项实施的国家重点项目，以及正在实施的《陆海观测卫星业务发展规划（2011-2020年）》和《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》中的应用技术和应用系统研发等项目，着眼国土资源应用需求和国产卫星业务发展需要，从卫星指标技术论证体系、多星观测任务规划技术等多方面展开研究。
　　针对我国遥感卫星起步较晚，且受制于西方国家高技术封锁现状，刘顺喜旨在带领团队展开影响图像质量及其应用的卫星技术指标分析论证，加强地面模拟仿真工作，优化遥感卫星性能及数据质量，从而希望在技术上对赶超发达国家水平有所裨益。“从应用出发，该工作可为《陆海观测卫星业务发展规划（2011-2020年）》和《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年》中卫星的指标论证提供技术支撑，对土地调查监测业务的遥感数据国产化等方面具有重要意义。”
　　面向全国土地变更调查监测与核查和土地资源全天候遥感监测等重大工程，为确保多星任务规划牵制的数据采集效率，刘顺喜团队将根据土地调查监测目标区遥感数据的需求、卫星轨道预报、测站跟踪预报、卫星工作状态、天气等因素，采用卫星及载荷运行状态二三维仿真技术，研发自主多星任务规划技术与系统，发挥多星综合观测能力，使工作实现自动化，进而提高任务效率。
　　在多星任务规划技术与系统中，刘顺喜介绍到“国际上一般从几何定位精度、空间特性、辐射特性和构像质量几方面来独立评价卫星数据的基础质量，很少从上述指标的综合影响对数据质量进行评价。我们的研究将紧密结合土地调查监测的应用需求，重点在于从上述指标的综合影响对数据质量进行评价，并将研究建立卫星数据土地调查监测应用潜力评价指标体系、评价模型、评价方法和评价系统。这对于提升国土资源领域科技创新能力和遥感应用机制创新能力，最大限度地提高有限卫星对全国土地变更调查监测与核查和土地资源全天候遥感监测等重大工程遥感数据覆盖效能具有重要意义。”
　　同样，在国产卫星数据高精度快速匹配技术研究、土地调查监测作业与应用平台建立规划之中，一项项技术创新（国产卫星数据高精度快速匹配技术、海量遥感影像数据存储和管理技术、遥感影像并行处理和专题信息协同提取技术等）势必将对提升国土资源领域科技创新能力，推动国产卫星发展及卫星数据规模化应用具有重要作用。
　　求新谋变，刘顺喜的科研之路还很漫长，而在广阔的布局中，诸多神秘的未知正等待他们去揭开。
　　
　　　　
　　
专家简介：
　　
　　刘顺喜，研究员/注册测绘师，农学博士，博士生导师，国务院政府特殊津贴专家，国土资源部科技领军人才。历任中国土地勘测规划院资源所副所长、遥感所副所长和所长，现任中国土地勘测规划院副总工程师、国家遥感中心土地遥感部主任，（曾）兼任中科院遥感与数字地球研究所客座研究员和博士生导师、中国地质大学（武汉）兼职教授、国际地球观测组织（GEO）中方技术支撑专家、中国遥感应用协会和中国卫星导航定位协会常务理事、国家科技进步奖评审专家、浙江省城市湿地与区域变化研究重点实验室咨询专家、全国专业标准化技术委员会委员、中国自然资源土地资源专业委员会委员、中国图象图形学学会遥感图像专委会委员、中国地质学会遥感地质专业委员会委员、中国测绘地理信息学会卫星测绘工作委员会副主任委员、中国地理信息产业协会遥感影像应用工作委员会副主任委员、中国土地学会学术委员会副主任委员和秘书长、《地理与地理信息科学》编委等社会技术职务。
　　长期从事土地资源调查监测基础研究、新技术新方法研究、应用系统研发、技术标准研制，以及国产卫星发展和应用推广等工作。先后主持完成国家科技计划项目10余项、国土资源部重点科技项目10余项、国土资源大调查工程项目20余项。合作出版专著20余部，发表学术论文80余篇。获国家科技进步奖二等奖2项、省部级科技技术奖一等奖6项、省部级科技技术奖二等奖3项、中国信息化成果奖三等奖1项；获首届全国野外科技工作先进个人等荣誉称号，是土地遥感、国产卫星土地应用领域领军人，业内人称“刘遥感”“刘卫星”。