作者：童庆禧*

文化大革命时期中国一部分人沉浸在一种狂热的“革命”浪潮中时，国际科学与技术正经历着一场重大的变革，空间技术和计算机技术的发展深刻地影响着整个科学与技术的发展进程。地理学的研究也因此而进入了一个新的时期。60年代美国发射一系列人造地球卫星和宇宙飞船，从宇宙空间对地球进行了大量的光学摄影。继而，在 “阿波罗”登月计划中又利用一系列阿波罗载人飞船对月球表面观测的同时也对地球进行了大量的摄影，并且第一次尝试了对地球进行多光谱摄影。人类将对地面摄影的高度从几公里提高到了数百公里，从空间对地球的摄影时间从水星号的2-3天提高到阿波罗2 星期。这些早期的空间遥感活动对地理学的最大影响就是美国人利用这些成果快速而有效地更新了他们的地图，使得美国在与前苏联的竞争中处于一个实实在在的有利地位。这是1962年在美国筹备召开的一次研讨会上第一次出现了“遥感”（Remote Sensing）一词，这次会议也就称之为“国际环境遥感研讨会”并成为而后在相当长的一段时期内国际上最具影响的遥感技术系列会议。遥感技术的问世，人们超越了空间的阻隔，从数百以致数千、数万公里的距离来省视我们生存的星球。红外和微波技术的发展，使人类的认知能力远远超越了人眼的视觉范围，人视力得到延伸，视野得到拓展。加之而后迅速发展的计算机处理技术、数据传输（通信）技术和网络技术，使得各种遥感数据有了中枢神经，遥感成为地学研究中的一项不可替代的先进工具。

一、先行者的足迹

1960年美国的TIROS气象卫星以其自动图像传输系统（APT）不断向地球发送气象云图，并且以5通道扫描辐射计对大气辐射进行了垂直剖面观测。后来苏联和欧洲也相继发射气象卫星，由于气象和气候研究技术的这一突破，60年代初期国际气候界掀起了研究地球辐射的高潮。此时，地理所左大康等对国际上有关气象卫星辐射测量及其应用成果进行了调研和分析，编著和出版了《气象卫星的辐射测量及其应用》一书，系统介绍了国际上卫星辐射气候学的研究现状及进展。这项工作由于文化大革命的冲击而中断，但是仍然为地理所卫星遥感研究作了准备。

在文革的高潮中，地理所有一些关注卫星观测技术的人往返于图书馆和情报所、查文献、看资料，得知发达国家在卫星遥感特别是对地球观测的大动向：1962年起已召开了多届国际遥感研讨会，美国还实施了一个规模庞大和技术综合的航空遥感计划——“地球资源飞机计划”。1972年美国发射了第一颗“地球资源技术卫星”（ERTS）（1975年第二颗卫星发射后更名为陆地卫星，即人们所熟知的LANDSAT卫星）。1972年美国将要向地面发送从两台主要遥感载荷“多光谱扫描仪”和“反束光导管摄像机”所获取的观测数据。于是，他们提出了“研制设备、接收卫星”的设想。这个设想得到有关领导的支持。这样地理所成立“卫星班”。这是一批先行者，他们是曾明暄、王长耀、闫守邕、郑兰芬、范惠茹、王景华、宋燕菊、关威……。陈述彭和童庆禧也不断为他们提供各种信息，关注和鼓励他们的研究。此后，一具长约5米的螺旋天线竖立在“917” 大楼的主楼顶上。通过改造的传真机直接接收到了美国气象卫星的云图，这是继中国科学院大气物理所研制成功气象卫星接收设备后地理所的又一次有益的尝试。1972年7月23日美国第一颗地球资源卫星发射升空，它的数据当时只向建在美国本土的3个地面站发送，1975年后才在欧洲等美国以外的地区建立卫星接收站。此外，无论是卫星下传数据的格式和速率都不是当时那种简单的螺旋天线所能接收的。因此，以接收美国资源卫星为目标的研究活动也就此告一段落，而以地学遥感应用为目标的卫星遥感技术研究，如地物光谱特性研究、多光谱遥感试验，以及航空遥感的探索则在更大的范围内开展起来。地理所成为中国科学院遥感技术与应用研究的一个发祥地。

二、科学院的行动

20世纪60年代末和70年代最初的两年，在地理所及一些相关研究所科学家们的建议下，科学院的有关领导，如驻中科院的周总理联络员刘西尧、秘书长郁文以及计划局长黄正夏等对卫星对地观测技术的发展表现了高度的热情和认同，他们做出了一项重大决策：中国科学院自行研制地球资源卫星！从1973年开始陆续进行了一些单项技术的调研，1974年初，院里正式成立地球资源卫星调研组，对卫星技术和应用进行全面、系统的调研，以便制定和提出研制方案和行动计划。前后参与这项活动的有中科院自动化所、长春物理所、西安光机所和地理所等，以及后来从国防科委回归科学院的长春光机所、上海技术物理所、北京电子所等，参与人员涵盖了中科院地学和技术科学的多个领域。地理所派出了王长耀、闫守邕、魏成阶、童庆禧等人参加。这次调研活动由院秘书长郁文领导，院三局（后来的技术局）负责实施，院计划局、五局（后来的资环局）配合。

地球资源卫星调研终结，科学院决定向国防科委副主任钱学森作一次汇报，童庆禧是院指定的主汇报人。1975年夏季的一天，钱学森亲临科学院，在听取汇报时，钱学森同志讲了当时我国有关卫星制造、卫星测控、卫星运载和卫星载荷技术等方面的发展和展望，特别指出基础研究的重要性，他建议要充分发挥科学院的优势，从卫星对地观测的基础抓起。钱学森广征博引，从美国研制“地球资源卫星”的背景，讲到了喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory——JPL）和在美国威罗兰红外光学实验室基础上建立起来的密西根环境研究所（Environmental Research Institute of Michigan —— ERIM），从这些研究机构的基础工作和所取得的成就，讲到了他们严谨周密的研究计划。他明确指出，这个基础就是遥感技术。必须首先发展我国的遥感技术，没有遥感就没有卫星的眼睛，而遥感又涉及到可见、红外、微波等波段，要首先从这些基础研究做起。钱学森同志特别讲到了美国上述两个重要研究机构在遥感方面所做的基础性、战略性、先导性和应用性的工作，比如说先进的光学、红外和微波传感器系统以及地物光谱的测量等。他提出，中国科学院要像1956年抓12年科技规划中四项紧急措施（即计算技术、半导体技术、无线电电子学、自动化科学和远距离操纵技术）那样将遥感技术发展摆在十分重要的位置来抓。只要把遥感技术搞上去了，地球资源卫星研制也就水到渠成了！钱学森同志同时建议，我们也要充分用好当前美国地球资源卫星的数据资源，使其为中国的现代化建设服务。

这次汇报后不久，钱学森同志又托人将1973年在美国召开的“地球资源技术卫星”应用研讨会文集（上下两部）带给童庆禧。钱学森同志对中国科学院和我国发展遥感技术的关心和战略性、方向性的指点为中国科学院，以至全国遥感科学技术的发展指明了方向。

由于地理所长期对地球资源遥感的关注和前期的研究，在科学院围绕资源卫星和遥感的一系列重要活动中，地理所不仅是重要的参与者，而且往往是组织者和引领者。童庆禧、魏成阶参加了1974年中科院第一个遥感技术考察团赴墨西哥考察；陈述彭率领了第一个赴英国的遥感考察团；受中国国际贸易促进委员会和中科院的委托，1974年地理所负责组织了我国第一次对外的遥感技术交流与座谈；经国家批准，地理所成为最早购买和引进美国陆地卫星影像的唯一单位；1978年全国科学技术规划会将发展遥感技术列入国家规划，而参加这次会议并积极促进遥感进入国家规划的正是代表科学院参会的地理所童庆禧。而陈述彭、杨世仁还作为代表出席了标志“科学的春天”的全国科学技术大会。对我国遥感空间科学技术发展具有重要意义的还有1978年参与了接待美国第一个访华的科技代表团。在与美国宇航局局长率领的空间分团的会谈中又是以杨刚毅和童庆禧为中国科学院代表提出的引进资源卫星地面站的方案得到了双方的首肯，为中科院尔后建立卫星地面站开拓了通道。

三、难忘的1976

1976年中国人民先后失去了几位共和国的缔造者和领导者；这一年，中国经历了唐山大地震的巨大灾难。但是，这个1976年对我国发展遥感技术又是十分关键的一年。

1976年7月27日唐山大地震发生后，地理所的科研人员立即投入抗震救灾，以陈述彭为首，有魏成阶、郑威、陈正宜、林恒章等参加的唐山地震震灾航空调查与制图工作组在很短的时间内利用航片和卫星影像完成并向抗震救灾部门提交了1；50万“京、津、唐地区卫星影像图”、“京、津、唐地区断裂构造卫星图像判读分析图”以及“京、津、唐地区活动断裂分析图”等地震遥感调查和分析成果。同时还参加北京市地震灾害调查分析工作，提交的“北京及其临近地区卫星图像分析”图件和报告获得北京市科技成果奖。

鉴于对地震活动遥感机理的认识，唐山地震后陈述彭、童庆禧等提出开展地震区域红外遥感研究的倡议，得到了中国科学院、国家地震局的重视。此项研究由中科院地理所与上海技术物理所共同承担。地理所承担实验的组织工作以及相应的地面测试和调查，航空红外扫描仪及飞行数据获取则由上海技术物理所负责保障。这项工作得到中国人民解放军的大力支持，空军专派一架“里-2” 型飞机协助中科院进行红外遥感飞行。飞机于1976年9月25日转至北京沙河机场，以沙河机场为基地，在京、津、唐地区进行了多架次，以夜航为主的遥感飞行。上海技术物理所红外飞行组由薛永祺、邬锡良率领，地理所则由魏成阶、龚家龙等负责地面保障工作。这是地理所第一次组织实施的单项航空遥感任务。当时所用的红外扫描仪采用胶片记录暗房冲洗获得地面的红外影像。第一次在地震后的唐山地区获得了大量的热红外遥感数据。以地理所为主体的遥感应用人员对热红外影像结合地面调查进行分析和解译，完成了“京津唐地区红外遥感活动断裂构造分析”报告。

唐山地震的遥感研究成为地理所1976年下半年和1977年上半年的重要工作。通过卫星和航空遥感的分析研究，在对该地区原有认识的基础上，解译出了不少原地质构造图上没有标示的断裂带，特别是活动断裂构造，对这一地区以及发生在唐山的那次特大地震增加了一些新的认识，为地震部门提供了重要参考。在此基础上，还完成了 “从地球资源卫星图像上判读断裂构造”专著。

遵照钱学森同志的建议和根据中科院的现实优势，中科院将遥感技术发展作为院的重点之一。经过一年的准备之后，1976年10月中科院并国家科委邀集国内一些部门的专家和领导在上海召开了“遥感技术规划会”。以遥感作为一个领域召开全国性会议，商讨发展战略、规划发展路线、制定行动计划在我国还是第一次。地理所在院的领导下积极参与会议的筹备工作，陈述彭、童庆禧以专家和工作人员的身份出席了会议。会议期间传来了四人帮倒台的消息。这次会议制定了我国遥感技术和应用的发展规划。这个规划涵盖了地物光谱特性在内的基础性研究，光学、红外、微波遥感器的研制，地球资源卫星和天文卫星的发展以及遥感在农业、植被、森林、地质、水文、测绘制图应用等众多领域的研究等。作为遥感应用规划组织落实的重大部署，会议特别要抓好遥感应用，以应用牵动技术的发展，建议设立遥感总体部门（或遥感中心）。这一建议在一次向院党的核心小组成员，后任中国人民解放军海军司令员和中央军委副主席刘华清同志汇报时得到了充分的肯定，认为设立遥感中心，成为遥感发展的抓总单位很有必要。作为发展的第一步，决定在地理所先行设立二部以专门从事遥感应用研究并在一定程度上承担当前中科院遥感发展急需的组织、协调工作。院的这一重要战略部署受到所领导李子川以及左大康等的全力支持。1977年地理所在原航空相片判读研究室和卫星遥感接收研究组的基础上抽调气候、水文、地貌、地图等研究室部分人员组建了地理所二部，为遥感所的建立打下基础。

三、两大战役为遥感所奠基

1、新疆哈密遥感

新疆哈密遥感是我国第一次综合性的航空遥感实验。为结合国家富铁找矿和发展我国遥感技术设备的需要进行的地质遥感综合实验，由中科院与国家地质总局责成中国科学院地理所（二部）和国家地质总局地质遥感中心组织实施。实验区选择在气候、地理、地质、交通以及飞行条件均为有利的新疆维吾尔自治区哈密地区。实验基地设在机场所在地新疆鄯善县，而以地质找矿和试验多种遥感系统为目标的遥感试验则选择在鄯善县以南二百多公里的帕尔岗和阿齐山地区，这里距离罗布泊仅几十公里。实验地区气候极端干旱，植被稀少，地质条件多样且有铁矿出露，有利于开展航空遥感实验和地面调查工作。这次实验第一次将常规航空摄影与光学、红外、微波遥感结合起来，并结合富铁找矿在地质遥感方面进行有益的探索。这次试验由地理所（二部）作总体组织协调，童庆禧和张实为主要负责人，中科院参加这次试验的单位有长春光机所、上海技术物理所、长春物理所、上海光机所、贵阳地化所、大气物理所、感光化学所、综考会以及新疆地理所和生土所等。地理所参试的主要人员有王长耀、朱振海、田国良、郑兰芬、濮静娟、钱育华、范惠如、张圣凯、廖采智等。

这次遥感实验得到国务院和中央军委的批准和支持，指派空军航测团出动飞机协助执行遥感飞行任务。1977年9月，空军航测团副大队长马凤岗机组驾驶的“伊尔-14”型飞机载着中科院研制的航空遥感仪器腾空而起，拉开了遥感试验的序幕。在此后的近两个月里，共试验了我院新研制的多光谱照相机、航空红外扫描仪、激光高度计、微波辐射计、地面光谱辐射计等多种遥感仪器和新型感光胶片等。这次综合性实验在技术或应用上均取得一些重要成果和突破。在技术上，为上述仪器从研制阶段的试验样机走向成熟提供了重要依据。应用实验证明，多光谱和红外影像的综合为地质构造和岩性分析提供了有力的手段，遥感分析结果比原有仅靠地面调查所得到的线性构造要多出好几倍；根据昼夜和一日多次飞行所获得的红外影像分析，较好地识别了该地区含碳酸盐的大理岩和白云岩以及含硅酸盐为主的石英岩和花岗岩等不同岩石类型。在遥感数据获取技术上也有突破：例如，为克服老式飞机无自动导航并在没有明显地物参照的戈壁沙漠地区进行大面积遥感飞行的难题，参试人员与具有丰富飞行经验的机组共同研究采用了隔行飞行的方式以减少由飞机转弯半径太小而造成的时间浪费、提高了飞行效率；成功地采用了4堆地面篝火引导夜间飞行，保证红外遥感在同一地区同样面积昼夜完全相同的覆盖。

2、腾冲遥感

1977年初，外交部通过国家科委传来鉴于某国总理访华并洽谈科技合作，希望中科院提出恰当的合作项目。为此，中科院提出了包括两国开展航空遥感联合试验在内的科技合作建议。这一建议很快为双方所认可。中科院成立了院直接领导下，由地理所（二部）负责的联合试验筹备组。提出了选择腾冲地区多样化资源环境为对象的试验方案。正当我方进行合作准备之际，对方却提出中止该项目的合作。面对突然的变故，科学院决定由我国单独组织开展云南腾冲遥感实验。成立了以秘书长郁文为总指挥、李秉枢、陈述彭和云南省科委主任刘智彬为成员的“腾冲遥感试验”指挥部，领导、指挥和部署试验的各项工作，而具体实施的重担仍然落在地理所的肩上。一个由中科院和国家地质、农业、林业、海洋、核工业以及教育部门专家组成的技术与应用试验组成立并制定出了综合试验的路线图。根据云南西部地区的气候特征，腾冲试验定在1978年冬季。各项遥感仪器的研制工作加快进行，以北京大学为基地的遥感培训班开始了多期的人员培训。这项多学科、多部门、综合性和空地配合的技术和应用试验再一次受到党和国家的关注，国务院和中央军委批准由中科院组织的这项大型科学试验活动，空军先后派出包括一架直升飞机在内共4架飞机支持在腾冲进行的遥感试验。为科学实验的需要在云南保山和腾冲两地同时设立了空中和地面指挥部，由陈述彭兼任地面指挥，童庆禧任空中指挥。为了便于两地的通信联系，中国人民解放军昆明军区通信兵还为此布设了一条从云南保山穿越高黎贡山到达腾冲县城的专用电话线。

1978年10月先后在云南祥云机场和保山机场开展航空遥感飞行，数百名以地学研究和遥感应用为主体组成的地面试验和调查队伍相继集结于腾冲县城。。试验中完全采用我国研制的国产遥感仪器，取得了覆盖腾冲地区7000多平方千米范围的各类遥感数据，进行了多达70多个专题的应用研究。根据当地的需要，对腾冲地区土地资源、森林资源、植被资源、地质和水文地质、火山热泉以及铀矿地质等做了系统而全面的分析，在我国第一次基于航空遥感数据实现了资源环境的系列制图，取得了一大批原创性研究成果。“腾冲遥感”对于我国遥感事业有着重大意义，被誉为“中国遥感的摇篮”。