巴黎奥运期间，中国长光卫星官方账号po出的一张塞纳河卫星图，被眼尖的网友看出了很多重要细节，图片的高精度、高分辨率令人振奋，它说明中国已经具备了从天上对地球任意一个角落实时监测的能力。这意味着什么，毋庸赘言。

      在中美战略博弈和竞争中，美国看得见，我们看不见，或者美国看得清，我们看不清，曾是长期困扰中国的一个重大问题。不谦虚地说，这个问题现在已经基本得到解决。中国建立了完整的遥感观测体系，技术和能力的快速提升，正在让中国曾经的巨大劣势逐渐变成优势。

      这里必须提到一个人，85岁的李德仁院士，他不久前刚荣获2023年度国家最高科学技术奖，他的故事，贯穿了中国遥感从无到有、由大到强的整个过程；“李德仁是一种方法”，见证了系统集成思维在科技领域的显著应用效果。

引子：偷看福建号的“鸽群”

今年5月2日，美国行星实验室（PlanetLabs）大名鼎鼎的“鸽群”星座，跑来围观中国第一艘超级航母“福建”舰在东海水域的试航。

Planet Labs“鸽群”卫星拍摄的“福建”舰于5月2日试航情景

在上海海事局提前预告5月1日至5月9日试航，并划定试航海域在长江口以东100公里左右的一个矩形区域的情况下，美国卫星交出这样的成绩单，只能说勉强及格。

把咱的航母拍得这么小，啥也看不清，这也没办法，因为“鸽群”的视力太差了。

作为对比，我们来看看中国长光卫星“吉林一号”的照片。

8月11日，长光卫星官方账号发布文章，po出一张7月29日的塞纳河卫星图。

然后翻了翻小本本，发现2021年9月和2022年3月，塞纳河的COD（与粪污排放强相关的水质参数）监测浓度确实曾经严重超标。

至于奥运期间，塞纳河水质到底怎样，长光卫星采取了“看破不说破”的态度。

虽然多少让人觉得到嘴不到肚吧，但是，很快有善于帧察的网友，关注到新闻背景中的细节。

“目前星座在轨卫星108颗，可对全球任意地点实现每天35至37次重访”。

“相当于30分钟就有一颗卫星从上面经过。现在是108颗，以后300颗的话，就是5分钟能重访一次。这就跟在天上实时监测整个地球差不多了。”

“航母最高航速50km每小时，能开出去36km，也就是说如果重访图片宽度72km，航母就开不出图外。”

不得不为观网网友们的专业度和敏感性点赞。

“吉林一号”2020年拍摄美军诺福克海军基地的照片

卫星遥感，简单来说，就是用卫星来看地球上的东西。

理想状态当然是用地球同步轨道卫星来看，在3.6万公里的高空，一动不动，尽收眼底，想看哪看那。

但问题是，实在太高了，眼神没那么好，中国的高分四号的分辨率能做到可见光50米，中波红外谱段400米，已经是全球领先的水平，勉强可以看到航母和大型邮轮的轮廓吧。

怎么办呢？离得近就看得清了嘛。

于是，低轨遥感卫星就流行起来，在目前所有商业遥感卫星中，近地轨道（LEO）遥感卫星共1197颗，占比达到94.70%。

低轨虽然看得清，但是看得近，飞得快，地球那么大，没办法随时随地想看啥就看啥。怎么办？那就通过多星组网的方式，通过接力来实现特定地区更高的重访周期，这是“时间分辨率”的概念。

“鸽群”虽然视力不怎么样，却是目前蓝星上时间分辨率最高的遥感星座，规模一般维持在230多颗，它的理念是消耗，低成本，牺牲部分性能，以量取胜，单星重量只有5公斤，寿命在6个月到3年。8月17号猎鹰9号的发射，刚刚又补了36颗。

“南海战略态势感知计划”认为，“鸽群”是美国通过“印太海域态势感知伙伴关系计划”在南海膈应我们的主要技术手段之一。

但是现在，中国在这个方面的快速追赶，已经让“鸽群”越来越暗淡。

微纳星空“泰景四号”合成孔径雷达拍摄的美国航母

首先是前面提到的中国长光卫星“吉林一号”星座，在分辨率上最高达到0.5米，视力远超“鸽群”；数量上也在迅速追赶，目前有108颗，计划到今年年底达到138颗，明年底要达到300颗；重量与成本上，早期单星可达420公斤，目前的高分06系列降到22公斤，单星成本从早期每颗千万元级降到目前的百万元级，分辨率仍然达到0.75米，堪称“性价比之王”。

另一方面，也有中国公司在做极致“白菜化”，北京商业航天公司“零重力空间”的"灵鹊"星座，明确号称对标“鸽群”，其分辨率是4米级别，重量最低做到了单星7.3公斤，计划在2025年完成132颗灵鹊一号、30颗灵鹊二号和4颗灵鹊三号卫星的组网。

截止2023年5月的数据显示，拥有商业遥感卫星数量最多的国家是美国，共有504颗；排名第二的是中国，共有346颗，美国与中国的遥感卫星数量占全球的比重接近七成，与身后的其他国家都已拉开距离。

当然，“鸽群”不是美国航天遥感力量的全部，遥感，也不是航天的全部，中美航天对比的整体态势是什么？我们后面还会提到。

但在那之前，我们想先提一位老人。

“李德仁是一种方法”

2024年6月24日，2023年度国家最高科学技术奖揭晓，85岁的李德仁院士凭借在地理信息科学领域的卓越贡献获此殊荣。

作为国际著名的测绘遥感学家，他在近40年的科研生涯中，致力于提升我国遥感对地观测水平，此前，作为第一完成人，他已经6次获得国家科技进步奖，为我国遥感从无到有、由大到强奋斗了大半生。

在李德仁的学生时代，他的起点就是不同凡响的。

把时钟拨回1957年，时年18岁的李德仁考取武汉测绘学院，课余阅读大量的测量与制图的书刊之后，善于思考的李德仁常常会发现一些问题，为了解惑，也为了辨明是非，1958年，他写了4篇文章，阐述自己的观点，对苏联和加拿大两位教授的一些观点提出质疑。

这些文章辗转来到王之卓院士手中，他是当时学院的副院长，是公认的学术专家和权威，他看到文章兴奋不已，拿着文章一一圈点，把李德仁叫到自己家中，告诉他，他的质疑是对的，他的原理思想也很好，只是，当时实现思想的硬件条件现在还不具备。

敢质疑，只唯实的精神，是李德仁在学术和科研生涯起点就打下的一块基石。

1982年，经王之卓先生介绍，李德仁前往当时全世界航测理论最先进的西德留学，师从世界摄影测量领域领军人物之一，阿克曼教授，在德国波恩大学进修期间，他首创了从验后方差估计导出粗差定位的“选权迭代法”，这一方法被测量学界称为“李德仁方法”。

这种方法能够同时处理不同类型的误差，包括粗差（明显错误的测量值）、系统误差（由于测量系统本身的问题导致的误差）以及偶然误差（随机发生的小误差）。通过这种方法，可以在不知道哪些数据存在问题的情况下，逐步识别并纠正这些错误，从而从海量的测量数据中提取出精确的地理信息。

随后，他去到斯图加特大学攻读博士，期间，又把具体的“李德仁方法”进一步上升为理论框架，创立了“误差可区分性理论和系统误差与粗差探测方法”。

这里，让我们花一点时间，尝试通俗地理解一下“李德仁方法”：

想象你正在努力组装一幅大型拼图，这个拼图有成千上万片，代表着从卫星或飞机拍摄的大量测量数据。你的任务是把这些拼图准确地拼在一起，形成一幅完整的地球表面图像。但是问题来了：有些拼图片可能本来就是完全错的（这就是“粗差”），有些可能因为生产过程中的小问题而稍微变形（这就是“系统误差”），还有一些可能因为各种原因稍微偏离了正确位置（这就是“偶然误差”）。

现在，你要在不知道哪些拼图片有问题的情况下，找出并纠正这些错误，同时还要尽可能准确地完成拼图。这就是当时全球测量学家们长期面临的难题。

“李德仁方法”通过计算机，一步步解决这个复杂的问题：

首先，它会概略地看一遍所有的拼图片，找出那些明显不对劲的部分（粗差检测）。然后，它会仔细检查每一片拼图，看看是否有轻微的变形或系统性的偏差（系统误差识别）。接着，它会考虑到所有拼图片之间的关系，用数学方法计算出每一片应该放在哪里（最优估计）。最后，它会反复进行这个过程，每次都变得更精确，直到找到最佳的拼图方案。

“李德仁方法”的独特之处在于，它能够同时处理这些不同类型的误差，而且可以在处理过程中不断提高精度。这就像是一个超级玩家，不仅能纠正拼图中的错误，还能在拼图过程中逐渐看清整幅图像的样子。

在现实世界中，它帮助科学家们从海量的测量数据中提取出精确的地理信息，为绘制精确的地图、监测地球变化等工作提供了强有力的工具。

随着遥感技术和地理信息技术的不断发展，对数据精度的要求越来越高，“李德仁方法”作为一种先进的数据处理技术理念，不但至今仍被广泛使用，其重要性还在不断增加。

从哲学角度来看，“李德仁方法”与系统集成思维密切相关。

系统思维和系统科学思想贯穿“中国航天之父”钱学森的一生，1954年，他写下《工程控制论》，将系统科学的方法应用于航天事业的实践。这种思维强调整体性、关联性和动态性，认为系统内各部分之间存在着相互作用和依赖关系。

“李德仁方法”正是将测量学中的误差处理问题视为一个整体，通过综合考虑测量数据之间的相互关系，运用数学方法进行最优估计，以实现对整个测量系统的精确重建。它体现了系统论中的整体优化和综合分析原则，通过迭代过程不断提高精度，最终达到对系统整体的最佳理解和描述。

系统集成思维，是贯穿李德仁整个科研生涯的一样法宝。

李德仁至今仍是斯图加特大学的一位传奇。6年博士课程，他想2年学完，解决测量学的百年难题的博士论文，他仅用一年零四个月就用德文完成，答辩成绩优异，并荣获1988年“汉莎航空测量奖”。

1985年2月，李德仁以优异成绩获得斯图加特大学博士学位央视新闻