关于2024年度海南省科学技术奖专家提名项目公示

项目名称

**天基感知关键技术与应用

提名奖项及等级

**省科学技术进步奖一等奖

提名者

周成虎 （独立提名） ****学院****研究所 研究员 地图学与地理信息系统

提名意见

面向**“向天图强”和“向海图强”的战略目标，“**天基感知关键技术与应用”项目聚焦卫星遥感海洋环境观测、海上目标监测和海洋安全保障等典型场景，研制了自主可控的**陆-海协同天基观测数据与服务平台，实现了四十余颗国产遥感卫星数据落地**和多元化数据服务，解决了**多场景应用遥感数据缺乏的痛点；系统性建立了星载SAR海洋风、浪、流定量反演理论、方法和技术，奠定了X波段星载SAR海面风场定量反演理论基础和数据基础；构建了海洋中尺度动力过程和船舶、岛礁的遥感监测技术方法与系统，突破了内波与涡旋识别、船舶动态监管、岛礁动态变化监测的人工智能技术方法，为**海洋环境监测、海上执法巡查和岛礁权益维护等提供重大的科学支撑。

项目成果已在**自然**、海洋、渔业监察、****政府部门、海警、****部队、涉海科研院所与遥感信息企业等五十余家单位得到推广应用，近三年直接技术转化合同金额超过3000万元，项目取得了专著、专利、软件著作权和科技论文等总计93项知识产权，经济、社会效益显著，项目成果总体达到国际先进水平。

提名该项目为**省科学技术进步奖一等奖。

项目简介（1200字以内）

**是我国实现海洋强国战略的核心区域，党中央赋予了**围绕**建设****服务区的定位。卫星遥感是**海洋环境监测、海上目标探测与海洋安全保障的重要技术支撑。经过十年技术攻关，项目形成了天基感知海量数据汇聚、数据质量提升、服务平台研制、关键技术研发、典型场景应用的全链条研究体系。

围绕陆-海协同天基感知数据汇聚、质量提升与服务平台研制，项目实现了国产高分、**、海洋、海哨四大系列的四十余颗遥感卫星数据落地**，提升了国产遥感卫星几何、辐射定标精度，研制了面向**社会管理、科学研究、产业发展各类用户的数据服务平台，推动了国产遥感卫星数据热带亚热带对地观测应用，尤其是为**观测、监测和探测提供了关键数据支撑。

热带亚热带地区多云多雨，合成孔径雷达以全天时、全天候观测能力在**天基感知体系中能够发挥独特优势。围绕天基SAR海洋动力环境天基感知共性关键技术研究，系统性建立了天基SAR海表动力参数风、浪、流定量反演方法与技术，首创X波段SAR海面风场非线性反演模式，SAR海浪参数化反演模型得到诺贝尔物理学奖获得者Hasselmann肯定性评价；突破了天基SAR海洋中尺度、亚中尺度动力过程的深度学习智能识别关键技术，为**海洋安全天基感知应用奠定了关键技术支撑。

在自主数据、核心技术支撑下，项目围绕**海洋安全保障服务的天基感知研究，聚焦**典型中尺度亚中尺度动力过程、海上船舶航行、油气开采和岛屿岛礁监测等南**全保障的核心内容，建立了微波、光学、热红外等多种探测手段融合的海洋动力环境、海上目标静态动态天基感知应用体系，有效支撑了**海洋国防建设、海警海事执法、海洋权益维护等。

项目成果取得了较为显著的经济和社会效益。整体技术在星载SAR卫星研制、国产卫星数据质量提升、**权益维护、海洋国防建设、海洋经济发展等方面已得到较为广泛应用；技术转化服务合同额超过4200万元，在**省纳税320万元，创造就业岗位180余个。成果对于推动空天遥感技术服务于**加快实现再造一个“海上**”目标具有引领和示范效益,有效支撑了******服务区定位实现。

项目在2014-2024年间，发表学术论文40篇，其中SCI收录31篇，其中在一区、二区期刊发表论文25篇，TOP期刊论文10篇，他引541次。合著出版专著6部，授权国家发明专利14项、软件著作权33项。

《星载合成孔径雷达海洋遥感与图像解译》、《星载合成孔径雷达大气遥感与图像解译》两部姊妹专著获得2020年度“海洋优秀科技图书奖”。团队成员获得2021年度海洋科学技术奖一等奖、2023年度海洋工程科学技术奖二等奖、2024年度海洋工程科学技术奖二等奖（均排名第一）。团队第一完成人获得国家杰出青年科学基金项目资助、第五完成人获得国家优秀青年科学基金项目资助。

提名书

相关内容

提名书的代表性论文专著目录、主要知识产权和标准规范目录。

论文：

[1] Shuguo Chen, Keping Du, Zongping Lee, Jianqiang Liu, Qingjun Song, Cheng Xue, Daosheng Wang, Mingsen Lin, Junwu Tang, and Chaofei Ma (2020), “Performance of COCTS in Global Ocean Color Remote Sensing,” IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 59(2), doi: 10.1109/TGRS.****.

[2] XiaoMing Li and Susanne Lehner (2014), Algorithm for sea surface wind retrieval from TerraSAR-X and TanDEM-X data. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 52(5), pp. 2928 - 2939. doi: 10.1109/TGRS.****.****780

[3] XiaoMing Li and Bingqing Huang (2020), A global sea state dataset from spaceborne synthetic aperture radar wave mode data, Scientific Data, 7, 261, doi: https://doi.org/10.1038/s41597-****-00601-3

[4] Nannan Zi, XiaoMing Li*, Martin Gade, Han Fu, and Sisi Min (2024), Ocean Eddy detection based on YOLO deep learning algorithm by Synthetic Aperture Radar data. Remote Sensing of Environment, doi: https://doi.org/10.1016/j.rse.****.114139

[5] Jianjun Liang, XiaoMing Li, Jin Sha, Tong Jia, and Yongzheng Ren (2019), The lifecycle of nonlinear internal waves in the northwestern South China Sea, Journal of Physical Oceanography, 37(1), pp. 38-46, doi: 10.1175/JPO-D-18-0231.1

主要知识产权：

[6] 陆海协同天基观测数据产品服务系统，软件著作权，2024SR****613，****研究院

[7] 李晓明，訾楠楠，一种合成孔径雷达 SAR 图像的海洋涡旋检测方法及系统，发明专利，ZL202****94886.5

[8] 贾童，李晓明，梁建军，一种针对下降型海洋内孤立波的振幅反演方法及装置，发明专利，ZL201****71081.9

[9] 梁建军，李晓明，范开国，**北部内孤立波的预测方法及系统，发明专利，ZL201****74732.4

[10] 朱济帅,**,刘康,李海霞,陈木森，一种遥感图像变化检测方法、装置、设备及存储介质，发明专利，ZL202****75467.x

主要完成人

（排序、工作单位和贡献）

1.李晓明，****研究院/海****中心/****学院****研究院，对本项目主要贡献：项目技术研发与应用推广总体负责，筹划、组织、实施**“陆海空”航天专项，牵头多体系卫星遥感数据服务平台建设，系统性建立了天基SAR海洋动力参数反演方法与技术，突破了多尺度海洋动力过程天基SAR智能识别关键技术，阐明了**西北部内波产生源地、演化过程和机制，形成了面向**海洋安全、**环境等的多场景应用。

2.焦方成，****研究院有限公司，对本项目主要贡献：**研制**陆-海协同天基观测数据与服务平台，完成了国产海洋水色、动力和监视三大系列卫星数据**落地，并针对不同用户需求，形成多个数据子系统、多类型**海洋环境监测数据产品。在**海洋国防建设、**海洋环境监测等领域实现业务化应用，成果转化总金额超过3500万元，纳税总额约240余万元，创造就业岗位20余个。

3.朱济帅，**长光****公司，对本项目主要学术贡献：面向**海洋目标与岛礁天基感知监测需求，形成亚米级高分辨率卫星及中等分辨率遥感数据、AIS和实景图像等多源异构信息库；研发多模态数据融合模型、海岛**变化检测和船舶异常检测技术，实现了多源数据融合的**海洋目标与岛礁天基感知监测。

4.梁建军，****研究院/****学院****研究院，对本项目主要贡献：利用年代际尺度星载SAR数据，发现了内波传播至东沙岛礁的四种折射-交叉动力现象,阐明了内波在复杂岛礁地形的传播机制。对**岛**陆架海域异常复杂的内波场结构，利用海量星载SAR数据发现了分布于陆架北侧和南侧的两类内波，阐明其分别为远场和局地主导产生的机制；构建了**北部内波的时间、位置、波长和波向水平参数数据集，建立了数据驱动的**北部内波的产生和传播动力统计预测模型。

5.陈树果，****大学****研究院，对本项目主要贡献：建立了国产海洋水色卫星的星地一体化定标体系，实现了海洋水色业务卫星在轨性能衰减的自动监视和实时定标，有效保障了自主海洋水色卫星的数据质量，使我国自主海洋水色卫星遥感产品精度达到国际先进水平。

6.王雷，****研究院，对本项目主要贡献：联合研制了**陆-海协同天基观测数据与服务平台；主导研制了高分辨率对地观****应用中心数据服务平台，为20多家单位提供1万余景精准的高分数据应用服务，推动国产高分数据热带亚热带对地观测应用。

7．刘廷，****研究院有限公司，对本项目主要贡献：在海洋卫星数据处理算法和参数反演、**多尺度海洋过程监测技术、**海洋卫星应用系统平台建设三个方向开展了系统性研究，形成了**海洋卫星“数据管理-反演监测-应用服务-质量验证”全链条技术体系。

8.吴帅，海****中心，对本项目主要贡献：统筹多源异构数据接口，协调多方联合研制**陆-海协同天基观测数据与服务平台，集成了多系列、涵盖主被动微波、可见光、夜光等多个电磁波谱段等近50颗卫星数据产品，为19家企事业单位提供数据支撑，实现了跨行业领域天基遥感卫星协同支撑**感知多场景应用。

9.任永政，****学院****研究院，对本项目主要贡献：建立了X波段星载SAR线性反演海面风场地球物理模型；实现了机载、星载顺轨干涉SAR反演海表流场的理论与方法，创新性提出基于星座和虚拟星座SAR的最大互相关法海表流场反演方法。

10.武可，****学院****研究院，对本项目主要贡献：建立了基于数据驱动的SAR海浪频谱深度学习反演模型，解决了多值参数回归难题，突破了天基SAR海浪谱独立反演关键技术。

主要完成单位

（排序和贡献）

1. 海****中心，对本项目科技创**应用推广情况的贡献：中心是**省“陆海空”科技发展战略航天领域的引领性科创平台，负责策划、组织、实施航天专项，是本项目总体筹划牵头单位。牵头构建了陆海协同天基观测数据产品服务系统，集成了多系列、涵盖主被动微波、可见光、夜光等多个电磁波谱段等40余颗卫星数据产品，提供多元化遥感数据产品。实现了跨行业领域天基遥感卫星协同支撑**感知多场景应用。

2. ****研究院，对本项目主要贡献：与海****中心共同研制了**陆-海协同天基观测数据与服务平台，主导研制了高分辨率对地观****应用中心数据服务平台，已为省内外多家单位提供1万余景的高分数据应用服务；建立了海洋内波与涡旋的天基SAR智能识别算法，开展了**内波产生和演变机理和**内波预测预报研究。

3.****研究院有限公司，对本项目主要贡献：协同研制**陆-海协同天基观测数据与服务平台，完成了我国海洋水色、动力和监视三大系列卫星数据**落地，形成多个数据子系统、多类型**海洋环境监测数据产品。相关系统、数据、关键技术已在省内外海洋灾害监测能力提升、****中心建设等得到广泛应用，成果转化取得显著经济效益。

4.**长光****公司，对本项目贡献：面向**权益维护天基感知监测需求，构建多源数据观测模式，形成亚米级高分辨率卫星及中等分辨率遥感数据、AIS和实景图像等多源异构信息库，研发多模态数据融合模型、海岛**变化检测和船舶异常检测技术，解决了观测数据多时空、多尺度匹配与融合的困难，实现了多源数据融合的**海洋目标与岛礁天基感知监测，成果转化取得显著经济效益。

5.****大学****研究院，对本项目主要贡献：建立了国产海洋水色卫星的星上绝对辐射定标、系统替代定标等技术，形成了国产海洋水色卫星的星地一体化定标体系，有效保障了自主海洋水色卫星的数据质量，使我国自主海洋水色卫星遥感产品精度达到国际先进水平。

6.****学院****研究院，对本项目主要贡献：比较系统建立了天基SAR海面风场、海浪、海表流场反演理论、方法与技术，发表了系列高水平科技论文，支撑了轻小型天基SAR卫星研制；****研究院**，围绕**内波产生和演变机理、**内波预测预报开展了比较系统的研究，并实现了成果转化，合同金额633万元，为**海洋动力环境保障提供了重要数据和技术支撑。