1 研究背景

1.1 研究概述

为加快我国空间信息与应用技术发展速度，提升自主创新能力，满足国民经济建设、社会发展和国家安全的需要，2006年中国政府将高分辨率对地观测系统重大专项（简称高分专项）列入《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006—2020年）》，重点发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率对地观测系统与其他中低分辨率观测手段结合，形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统。高分专项的实施将全面提升我国自主获取高分辨率观测数据的能力，加快我国空间信息应用体系的建设，推动卫星及应用技术的发展，有力保障现代农业、防灾减灾、资源调查、环境保护和国家安全的重大战略需求，大力支撑国土调查与利用、地理测绘、海洋和气候气象观测、水利和林业资源监测、城市和交通精细化管理、卫生疫情监测、地球系统科学研究等重大领域应用需求，加快推动空间信息产业发展。

2010年5月，高分专项经国务院常务会审议批准全面启动实施。2013年4月26日，高分辨率对地观测系统国家科技重大专项的首发卫星“高分一号”（GF-1）在酒泉卫星发射中心由“长征二号丁”运载火箭成功发射，该卫星配置了2台2m分辨率全色/8m分辨率多光谱相机，4台16m分辨率多光谱宽幅相机，可以满足多种空间分辨率，多种光谱分辨率以及多源遥感数据需求，也实现了在小卫星上中高分辨率和宽幅成像能力的结合。2014年8月19日，“高分二号”（GF-2）卫星在太原卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭成功发射，该卫星是高分专项工程首批启动立项的重要项目之一，也是迄今为止我国空间分辨率最高的遥感卫星，成功实现了全色0.8m、多光谱3.2m的空间分辨率，以及优于45km的观测幅宽，标志着中国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。高分专项后续三号、四号、五号等多型卫星正在研制，将不断填补微波成像、高光谱观测等领域国内许多空白。

随着遥感卫星工程水平的不断提升，如何加强高分辨率遥感数据在更多行业领域、更大区域范围的应用变得更为紧迫。高分专项在卫星发射的同时，开展了行业和区域应用示范系统建设。水利是国民经济的基础设施和基础产业，水利高分示范应用系统是高分系统（民用部分）的行业应用示范系统之一。水土保持作为水利行业的重要组成部分，同水资源管理、防汛抗旱等多个水利业务领域一样，对卫星遥感技术特别是高分辨率卫星遥感技术具有迫切的需求。积极发展遥感技术特别是高分辨率遥感技术，解决水土保持行业生产实践中的问题，是提高水土保持业务技术手段、改进行业管理方法、加强行业监管水平的重要途径之一。遥感技术在水土保持领域的应用时间比较早，全面应用可以追溯到20世纪80年代的第一次全国土壤侵蚀普查。近年来随着遥感技术的快速发展，遥感在水土保持领域的应用不断加强，特别是在土壤侵蚀调查方面应用比较广泛。但目前应用还主要是以中低分辨率为主，同时受制于高分辨率卫星遥感数据获取周期不确定、获取成本太高，在水土保持综合治理设计与管理、生产建设项目水土保持管理等方面还尚未广泛应用，高分辨率遥感水土保持应用技术体系尚未形成，加强高分辨率水土保持应用与示范研究十分及时和必要。

本书是在2011—2012年项目先期攻关研究的基础上，按照水利高分遥感应用示范系统总体方案设计，对在项目执行期间可稳定获取的GF-1、GF-2遥感数据以及其他辅助遥感数据，开展在水土保持领域中土壤侵蚀、水土保持综合治理、生产建设项目水土保持等方面应用的关键技术研究，以期探索和建立一套完整、实用、高效的高分辨率遥感应用技术体系，推动高分遥感水土保持应用主体业务，形成基于高分辨率对地观测系统的水土保持业务应用的综合信息服务能力，支撑我国水土保持行业健康快速发展。