21世纪是海洋经济时代，随着我国经济的发展，能源问题日益突出。南海油气资源丰富、扼马六甲之交通要冲，具有不可替代的战略地位。准确掌握南海油气资源分布开发情况，加大南海油气资源开发管理力度，维护海洋权益刻不容缓。本文立足当前南海油气资源开发现状，分析研究利用卫星遥感手段信息优势，构建基于时空系统的南海油气开采管理平台，提高南海油气资源管理能力，为有效开发管理南海资源提供信息支撑。

基于遥感卫星信息的南海油气资源管理方法
晏虎成

南海是中国海区中面积最大、蕴藏资源最丰富、战略位置最重要的海区，总面积约350万平方公里，相当于渤海、黄海和东海面积总和的2.8倍，其中有210万平方公里海域在我传统海疆线以内。南海亦是当今世界争议最大、介入国家最多的海域。尤其近年来，随着石油需求量猛增，越南、菲律宾、马来西亚、文莱、印度尼西亚等国开始向我提出主权要求，并加大位南海油气资源的开发力度。截至2010年，越、菲、马、文、泰、印尼等周边各国已在南沙海域钻井900余口，年产石油约1.3亿吨、天然气 约1800亿立方米。
2014年5月，经国土资源部批准，中石油启动了为期100天的中建南钻探项目，主要目的是落实中建南盆地中建坳陷的基本石油地质条件、含油气情况及其勘探潜力。钻探期间，越南持续派武装船只进行干扰破坏，并引发激烈外交斗争，引起国际、国内社会广泛关注。由此可见，加强南海油气资源管理、开发力度，已成为我国经略海洋、解决油气资源短缺的重要战略选择。但同时，受我大陆主要港口、机场等前出口岸距南海、尤其是南沙海域航程遥远的地理条件制约，对南海油气资源实施有效管理在信息收集、力量部署、突发事件处置等多方面还存在较大空白，研究利用遥感卫星手段提供南海油气资源管理信息势在必行。
一、南海油气资源管理现状及难点
1、南海油气资源储量分析
对于南海的油气资源储量，不同组织机构资源储量评估数据出入较大，而且多为估算储量，证实储量较少，但一致认为储量巨大。这一方面是由于南海地质复杂，勘探程度较低，另一方面是南沙海域归属争议较大，各国的地质调查数据缺乏交流共享。目前，中国国内评估最为乐观，根据全国第二轮资源评价结果，整个南海的石油地质储量大致在230亿至300亿吨之间，约占中国石油资源总量的1/3，天然气储量约为56.6 万亿立方(509 亿吨油当量)。初步统计南海油气资源石油地质储量可开发价值超过20万亿元人民币，绝对堪称“第二个波斯湾”，是我国未来最大的能源供应基地。
从油气资源分布上看，南海南部与北部存在一定差异，南海北部富气，南部多油，总体上南海油气资源更多集中于南沙海域。南海北部的含油气盆地主要包括北部湾盆地、莺歌海盆地、琼东南盆地、珠江口盆地、台西南盆地等；南海南部的含油气盆地主要包括曾母盆地、万安盆地、文莱-沙巴盆地、礼乐滩盆地、西北巴拉望盆地、南薇盆地等。
2、南海油气资源开采现状
南海海底资源极为丰富，但早期并未受到重视。随着海洋科技的进步，人类开采海底资源已成为现实，而且由于经济的快速发展各国对石油需求量日益增长，陆地资源趋于枯竭，南海周边国家不断加快开发海上油气资源步伐。目前，越、菲、马、印尼、文莱等国已与域内外30多个国家近100家公司签订油气勘探开采合同。上述国家在南海共划设油气区块300多个，其中在我断续线内有油气开采区150多个，在我断续线外油气开采区块160多个。在南海共有油气开采平台及储油轮约600座（艘），其中在我断续线内油气开采平台及储油轮约100座（艘），在我断续线外油气开采平台及储油轮约600座（艘）。每年从南海开发油气超过7000万吨石油当量。
3、南海油气资源管理主要困难分析
南海是当今世界上争议最大，介入国家最多的海域。目前，西沙群岛和中沙群岛附近及其以北海域，即北纬16度以北海域为我控制；东沙群岛为台湾当局控制；南沙群岛的归属争议最大，其中40余个岛礁被越、菲、马等国控制。此外，美、日、俄等国日益重视南海地区经济价值，不断加强与南海周边国家的油气堪采合作，加大对南海油气资源开发的技术支持和资金投入。如美大陆石油公司、埃克森美孚石油公司等能源巨头分别与越、菲、马签署南海油气资源联合开发协议，与南海国家的“利益捆绑”程度进一步加深。我国在南海面临着岛礁被侵占、海域被瓜分、资源被掠夺、国家主权和权益受到损害的严峻局面。在上述现实条件下，存在着民事力量无法对距海南三亚几千公里外的油气资源实施有效管理开采，军事力量抵近控制时易引发武装冲突等难题。另外，水面、空中力量滞留时间短，控制、观测区域小，无法对整个南海油气资源实施有效管理控制，采取有效措施。
二、遥感卫星用于南海油气资源管理的优势分析
1、我国民用遥感卫星建设现状
遥感卫星，是指利用遥感技术和遥感设备对地球进行观测的人造卫星。近年来，我国民用遥感卫星技术取得了长足的发展，现可用于南海油气资源信息监测任务的共有8颗卫星，包括光学卫星6颗、微波卫星1颗。在卫星综合性能方面，高分一号卫星、资源三号卫星基本达到分辨率2米左右，成像带宽50余千米的水平；资源一号、北京一号卫星基本达到分辨率3米左右，成像带宽约60余千米的水平；环境一号C卫星达到分辨率6米左右、成像带宽50余千米，且可全天候、全天时进行信息获取。根据民用遥感卫星的发展规划，今后5年民用遥感卫星将有较大的发展，其中光学卫星5颗、微波卫星2颗，分辨率最高可达到1米。此外，我国还具有较为丰富的军用遥感卫星资源，根据当前十八大报告提出的军民深度融合发展等战略指导，在一定条件下可为南海石油资源管理等领域信息需求提供支援。
2、遥感卫星的能力特点及优势
卫星作为一种高技术遥感探测手段，在用于南海油气资源管理时具有如下独特优势：一是不受国界和国际公约限制，卫星通常在500公里以上高度飞行，属在外层空间活动，即可以合法地对地球上所有区域实施过顶观测，又可以较为有效地避免地面、空中武器带来的危险。二是成像范围广、效率高，仅就低轨侦察卫星而言，相对于地面的运动速度为每秒约六、七公里，很短时间内（通常数十秒）即可对轨道下数万平方公里的面积实施覆盖观测。三是主动性强、准确性高，遥感卫星居高临下、一览无余，可以对目标区域进行自主观测，定期或连续的监视某一区域，获取丰富的第一手真实信息。目前，美、俄等航天大国广泛应用遥感卫星构建信息系统，并对其油气资源进行监测、管理，为勘探、开采提供基础数据支撑。
三、遥感卫星支援南海油气资源管理方法分析
1、遥感卫星在南海油气资源管理中的主要作用
利用遥感卫星获取海上油气资源开采、勘探等相关信息快速、高效、准确的特点，结合GIS等技术建立南海油气资源管理信息系统，为我国海上油气开采管理提供快速准确的信息支撑。一方面，通过遥感卫星信息监控南海周边国家海上油气开采情况，获取其在南海油气开采设施（平台、船）准确数量、位置，及其种类，分析其开采能力和规模；通过遥感卫星监控国外油气平台移井、新增情况，形成海上油气开采综合态势，分析对其在南海油气开采进度及对我油气资源攫取程度，并研判其下步可能实施钻探开采区域；通过卫星遥感信息掌握周边各国海上油气勘探、开采和建厂模式，分析域外势力介入程度，为我制定管理处置策略提供依据。另一方面，将遥感卫星获取的我方南海资源勘探、开采数据录入管理信息系统，并对重点海域进行分区观测，掌握相关海域水文气象、油气分布、勘探开采进度，以及周边国家位该海域船只活动情况，为宏观掌控油气资源开采进度及面临威胁挑战，提供及时准确的管理处置信息。
2、卫星遥感信息在南海油气资源管理中的应用方法
南海地区气象条件复杂，全年大部分时期为云雨天气，可见光卫星成像严重受限。为此，首先要充分利用雷达卫星具备在夜暗和云、雨、雾等不良天候条件下的成像侦察能力，及其对金属物体反射敏感等特点，实现对油气钻探平台、开采平台、生产储油轮以及辅助船只等设施的有效监测。其要合理使用可见光卫星分辨率高的优势，对难以判明的海上设施进行成像并精确解译，区分海上油气钻井平台的类型，比如半潜式、自升式平台或钻井船，并据此分析其作业深度及钻探、开采能力。最后构建基于时间轴的重点海域信息综合表达态势，通过加大对敏感海域、重点油气开采区域的成像覆盖力度，密切掌握开采设施数量增减、开采设施位置变化情况、开采区内保障船只数量变化等情况，并将上述信息以时态变化为主轴进行表达，利用时态地理空间信息技术、时态GIS技术对油气开采区遥感信息进行综合研究，分析掌握油气开采态势及发展趋势。
此外，遥感卫星还可应用于南海海上溢油监测。海洋溢油对近海海域的污染，已引起各国政府的重视，世界各国都积极参与海上溢油的监视和遥感监测，搜寻确定油类泄漏的位置和面积，跟踪监视溢油的漂移和扩散情况。尤其是遥感卫星适合监测大面积的溢油污染，各国最常使用的红外、合成孔径雷达卫星等。其中，溢油发生后，快速扩散至海面形成大面积油膜，对海面重力毛细波产生阻尼作用，因此有油膜的海面比没有油膜的海面光滑，在合成孔径雷达图像上呈低散射区，在风速和波浪高度合适的情况下，合成孔径雷达能够探测海面油膜。
四、结论与展望
目前是世界海上石油产量的增长速度是世界石油生产总量增长速度的3倍多，预计今后几年海上石油生产仍将以更高的速率增长。优化南海油气资源管理效率、加快南海油气资源开发进度，把南海建成我国油气开发基地、再创新的经济增长点，不仅是解决能源短缺的当务之急，更是国家维护南海海洋权益的战略选择。通过树立科学时空观，在科学、合理开发管理南海油气资源思想的指导下，构建基于遥感卫星信息的全时空信息交流平台、统筹管理海上油气资源，优化南海油气资源勘探开采作业部署，实施现场作业精细化管理，把作业时间、作业空间、钻机资源、地下地质知识等资源统一利用起来，逐步探索出基于遥感卫星信息的时空协调的海上油气开采管理模式，以适应南海海上局势变化、提高南海资源开发进程、提高油气资源管理效率，最终形成海洋能源、海洋国防和海洋经济和谐共赢的良好局面。
  （作者单位：北京大学）