听说，武大人造出了“顶配眼镜”

你或许体验过视线模糊的感觉但是，你知道吗？即便是高分辨率的卫星影像也有看不清的目标2022年北京冬奥会和冬残奥会期间武汉大学孙开敏教授团队利用相关技术，提升卫星影像质量为冬奥会气象卫星影像配上了一副“顶配眼镜”保障了比赛的有序进行

▲冬奥会和冬残奥会气象保障服务研判现场

（主屏为武汉大学保障产品之一）

武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室孙开敏教授团队，长期从事国产卫星几何、辐射、信息提取方面的研究，针对我国风云气象卫星成像特点，研制影像质量提升及衍生产品制作方法。

从2021年12月冬奥会准备阶段起，该团队就每日向国家卫星气象中心提供经过技术处理的100米影像及定量产品，并配合国家卫星气象中心和兄弟单位开展冬奥、冬残奥场地及周边地区精细化积雪遥感监测、陆表温度反演分析等工作，助力实现气象研判提出的“百米级、分钟级”要求。

▲武汉大学团队远程保障现场

气象保障为什么是卫星？

“一天变四季、十里不同天。”高山滑雪项目的竞赛场地，延庆赛区的小海陀山气象环境颇为复杂，气象专家介绍，“常常是翻过一座山，又是另一番景象。”山高风大、乱流较多，赛事开展对预报时间精细度要求高，赛事的气象要素预报难度更大。

孙开敏介绍，传统的气象保障主要以地面气象保障为主，就是在地上建很多观测站，测量当地的温度、湿度、风向等气象参数。但来到奥运赛场，面对大面积山区的监测，地面观测很难做到全天候、大范围、无死角、高密度的保障。

 ▲2022年北京冬奥赛区冰雪监测影像图

“于是，卫星的优势便体现出来了。”孙开敏解释，卫星从天上往下看，观测视角是一个大面，大范围内的每一个点都可以同时兼顾到。“好处在于便捷、成本低，整个赛场不管多大，‘啪’拍一张照片，就OK了，这些卫星可以量测出范围区域的密集气象参数，弥补地面观测的不足。”

如何戴“眼镜”？

风云三号D星（FY-3D）是此次冬奥、冬残奥会气象保障的核心数据源之一，但由于其影像分辨率的限制，不利于细节识别与精细化气象研判。针对这一问题，团队的李文卓助理研究员带领苗顺霞、周宁远等研究生经过前期分析论证，研发了一整套风云三号卫星影像质量提升方法和产品生产业务流程，能够自动完成全球任意区域风云卫星数据预处理、无云图合成、影像超分及定量产品制作等。

    ▲质量提升后影像局部

“有时候，卫星成像分辨率不高，就相当于人的老花眼，看不清地面上的细节。”孙开敏解释说，“而我们的方法就像给气象专家配了一副合适的‘眼镜’，让原来的影像变得更清晰，细节更容易识别，更利于赛场环境研判，这也发挥了武汉大学遥感技术的特点和优势。”

▲冬奥会、残奥会保障部分地表温度监测产品

“其实客观来说，我们团队也是外行。”孙开敏表示，团队研究的多为高分卫星，气象卫星这种高标准产品保障还是第一次参与。“风云三号卫星每天都要对地球覆盖一两次，数据频次非常高，对处理观测数值算法的精度要求也很高。”为了给北京冬奥会和残奥会提供准确的气象保障，孙开敏团队从2021年底持续奋战到今天，连过年期间都没怎么休息，“就怕出现突发异常，比如3月5日就有一起，全天数据因为网络问题一直拿不到。北京那边网络一恢复，我们马上着手处理，直到凌晨提交后才回去休息。”

戴上“眼镜”还做什么？

质量提升后的风云影像获得了国家卫星气象中心和中国气象局的高度评价，这也将推动风云三号卫星资料进入高频次、大幅宽、精细化遥感应用服务的新时代。“冬奥会和冬残奥会是国家大事，能参与保障是我们的荣耀。”孙开敏说，自己的老师李德仁院士经常叮嘱，好的科研成果要能用于解决国家所需。

▲马达加斯加2022年1月31日及2月10日洪涝前后产品

▲黄河冰凌监测影像图

孙开敏团队还将质量提升后的风云卫星影像用于减灾防灾、生态环境保障，积极配合国家卫星气象中心制作了青海门源地震、南方大雪、汤加火山喷发、南印度洋热带气旋“巴齐雷”导致的马达加斯加洪涝灾害等灾害监测产品，将遥感技术真正应用于大众民生。

助力冬奥，为体育健儿们“铺路架桥”
造福民生，替广大人民“试问风雨”孙开敏教授团队的累月奉献，数年心血必将在更广阔的天地中利用厚生

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封面图：田春雨

内容来源：长江日报 湖北日报

图片：孙开敏

编辑：朱鑫宇 李炳坤

责编：李炳坤审核：邢知博

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