2025 年 4 月 22 日，國家卓越工程師、中國自然資源航空物探遙感中心首席科學家熊盛青在 2025 科普中國說“多維地球 寰宇共生”世界地球日主題場帶來演講《航空物探遙感帶你“透視”地球》，講述我國在該領域從技術引進到自主創新的發展歷程，展現航空物探遙感在找礦勘探、地球結構研究、珠峰測高等領域的重要應用。
以下是熊盛青的演講節選：
地球是人類賴以生存的家園。在人類歷史發展進程中，從未停止過對地球的探索。
從“鉆木取火”的蒙昧時代到“青銅鐵器”的文明曙光，從化石燃料的蒸汽時代到大數據人工智能的迅速爆發，認識地球、開發地球、保護地球都是永恒不變的主題。
“向地球深部進軍”是時代賦予我們的重要課題。但是，“上天不易，入地更難”，人類至今鉆探的深度不過 12289 米，不足地球平均半徑的千分之二，而肉眼觀測范圍更是有限。
用高科技手段是探測地球、發展地球系統科學的必由之路。今天我們就來介紹下兩種快速探測地球的物理方法——航空物探與遙感技術。
圖片來源于熊盛青演講PPT
航空物探：給地球做“CT”
什么是航空物探遙感？我們先從大家比較熟悉的遙感技術說起。
遙感，就是把專業相機裝載在衛星或飛機上，給地球“拍照”，通過對地球進行系統的觀測和監測，構建數字地球。
如今，數以千計的遙感衛星像“天眼”一樣，時刻看護著我們的地球。它們在支撐服務自然資源管理、生態環境保護、自然災害預警監測等方面發揮著重要作用。
圖片來源于熊盛青演講PPT
遙感的特長是觀測地球表面，但要快速“透視”地球，就要依靠另一種高科技了，它就是航空物探，學名叫航空地球物理。“透視地球”的目的是向地球內部要空間、要資源、減災害。
下面展示的是一幅覆蓋全國的航磁圖。這是我國首次陸海統編、種類最多、精度最高的大區域航磁系列圖之一，是我國航空物探領域 70 多年調查和研究成果的集成。
圖上的色彩分布揭示了地球內部磁性特征與復雜地質構造，紅色區域代表磁場比較強，越往藍色演變，說明磁場越弱。
這些磁場線條的繪制，都是航空物探的功勞。
簡單來說，航空物探是利用飛機搭載物理探測儀器，通過飛行，像耕地一樣，畫出一條又一條的飛行測線，獲取工作區域的磁力、重力、電磁和放射性等信號，專業上叫作地球物理場信息。科研人員通過對地球物理場信號的處理和解釋，推斷地球的內部構造特征，從而找到礦產資源的有利富集區，如同醫生給病人做 CT ，尋找“病灶”。
七十多年來，我國依據航空物探異常發現的礦床數以千計，我們可以驕傲地說，全國約 90% 的鐵礦都是通過航磁異常發現的，比如大冶鐵礦深部富礦體、山東齊河富鐵礦、新疆東天山銅鎳礦、秦嶺華陽川地區鈾礦……
我們還通過航空物探解譯出了地球內部的巖漿巖、斷裂構造、火山機構等地質密碼，為揭秘地球內部結構、防災減災提供了系統的科學研究成果。
圖片來源于熊盛青演講PPT
技術封鎖下的突圍
我國航空物探技術從上世紀五十年代初開始起步，至今經歷了三代技術發展歷程。
第一代技術主要是從前蘇聯引進的，解決了“有”和“無”的問題。第二代技術則是國外引進和自主研發相結合，在航磁探測儀器和定位技術上相繼取得突破，進入高精度測量階段。前兩代技術支撐發現了一大批國民經濟建設和人民生活的急需礦產資源。
但與國際相比，我國的整體技術還比較落后，一直到上個世紀八九十年代，主要的儀器裝備還要依靠進口。那時候，我們投入巨資、費盡周折才引進的設備，在國外卻不是最先進的，甚至是即將淘汰的。
西方國家長期對我們封鎖技術，哪怕是合作勘查，都不讓我們上飛機，也不讓我們接觸儀器，更不讓我們參與數據處理。在出國考察訪問時，儀器設備只能遠觀，不能靠近。這種技術上被人設防的感覺像一塊越來越大的石頭，壓在每一位航空物探人的心里。
我們深深體會到，核心技術受制于人是最大的隱患，因為這是買不來、要不來、討不來的。要沖破壟斷，沒有捷徑可走，必須靠自己來攻克。從那時起，我們就堅定了信念：航空物探領域的科技自立自強，我們必須有！
2006 年，航空地球物理勘查技術被列入國家優先支持發展的重點高科技領域，國內 25 家單位、51 個團隊、近 500 名科研人員，開啟了自主研制的“大會戰”和“攻堅戰”。從“追趕 50 年差距”到“國產裝備國際一流”，我們僅用不到 20 年。
以航空重力儀為例，我國自主研制的儀器精度達 0.6 毫伽。毫伽是個什么概念？地球的平均重力加速度約為 9.8m/s2，1 毫伽僅為平均重力加速度的百萬分之一。我們的航空重力儀精度甚至優于西方禁運指標 0.1 毫伽。
這微小的 0.1 毫伽背后，是科研人員無數個不眠之夜的心血。我國也由此成為繼美、加、俄之后，第四個掌握航空重力核心技術的國家，有了它，我國又新增了一種探測地球和找礦的重要手段，在 2020 年珠峰測高中發揮了重要作用。
活動現場圖
如今，我國已經實現了技術裝備的國產化，建立了第三代高分辨綜合航空地球物理勘查技術體系，具備了全地域、多尺度、高精度的綜合勘查能力，整體達到了國際一流水平。
未來，我國將進一步發展和完善“星—空—地—海—井”地球觀測、探測、監測技術體系，發展以無人機集群化、超高分辨率和智能化為特色的第四代航空物探技術，打通產業化的最后一公里，在找礦主戰場上接受實戰檢驗。
策劃制作
演講人丨熊盛青 國家卓越工程師、中國自然資源航空物探遙感中心首席科學家
責編丨楊雅萍
審校丨徐來 林林
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