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五號星、六號星正式投入使用 中國“高分”天基系統邁向收官戰

高分衛星工作示意圖

近日,中國高分辨率對地觀測系統的高分五號和高分六號衛星正式投入使用。前者是中國光譜分辨率最高的衛星,也是國際上首次實現對大氣和陸地進行綜合觀測的全譜段高光譜衛星;后者是國內首顆精準農業觀測的高分衛星。

專家表示,高分五號、六號投入使用,標志著“高分專項”打造的高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率的天基對地觀測能力中最有應用特色的高光譜能力的形成,大幅提高了中國對地觀測能力,為打贏污染防治攻堅戰、生態建設與綠色發展、鄉村振興與脫貧攻堅、推動共建“一帶一路”等提供了有力的空間信息支撐。

高分五號:

以高光譜絕技實施監測勘查任務

地球上的不同元素及其化合物都有自己獨特的光譜特征,光譜因此被認為是辨別物質的“指紋”,是用來識別和分析不同物質特征的一種重要的“身份證”。高光譜遙感是當前遙感技術的前沿領域。高分五號應用的光譜成像技術,可以使光譜與圖像結合為一體,用來探測物質的具體成分。其探測監測能力顯然要比只能看到物質的形狀、尺寸等的光學成像更為強大。

高分五號作為國內光譜分辨率最高的衛星,同時也是國際上首次實現對大氣和陸地進行綜合觀測的全譜段高光譜衛星,可以實現多種觀測數據融合應用,為環境監測、資源勘查、防災減災等行業提供高質量數據,在掌握高光譜遙感信息資源自主權、滿足國家需求等方面具有重大戰略意義。

不僅如此,高分五號還是國內探測手段最多的光學遙感衛星,同時具有多光譜、高光譜、偏振、多角度、掩星、耀斑等多種觀測手段,工作模式多達26種,可以實現多種觀測數據融合應用。

2018年5月9日,高分五號在太原衛星發射中心成功發射。從2018年10月開始,國家衛星氣象中心開始獲取其觀測數據,并對其在溫室氣體、氣溶膠、冰川、積雪覆蓋、局地高溫等方面的觀測監測性能進行了在軌測試,成功監測了北京及周邊地區對流層二氧化氮濃度、全球臭氧總量分布、南極臭氧洞、中國中東部地區氣溶膠的分布和北京城市局地高溫等。

據專家介紹,高分五號除了能夠監測氣候和環境天氣事件之外,還可以用于前沿科學研究,為科學家提供大量氣候和環境方面被國際認可的數據,增強我國在這些領域的話語權。

高分六號:

真正意義上的中國農業一號星

高分六號衛星于2018年6月在酒泉衛星發射中心成功發射。它是中國首顆精準農業觀測的高分衛星,具有高分辨率和寬覆蓋相結合的特點。

據介紹,高分六號面向農業農村、林業和防災減災等應用,搭載2個大幅寬光學相機,并為寬幅相機新增了4個波段。其中,在國內衛星中首次安裝的紅邊波段傳感器,能有效反映作物等植被特有的光譜特性。

“在國產衛星中,高分六號可以說是真正意義上的‘中國農業一號衛星’。”中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所所長周清波說。

高分六號與高分一號組網實現了對我國陸地區域兩天的重訪觀測,而以前的重訪周期是4天。這將大幅提高對農業農村、林業、草原等資源監測能力,為農業農村發展、生態文明建設、自然資源和防災減災救災等重大需求提供遙感數據保障。

周清波介紹,遙感已經成為農業農村生產和宏觀管理的重要信息數據源,高分專項的實施,改變了多年來農業遙感業務運行系統中高分辨率遙感數據依賴外國衛星的局面。目前,在軌高分衛星數據已成為農業遙感的主要數據源之一,廣泛應用于農作物估產、農業資源調查、農業工程規劃與項目管理、農業災害監測與損失評估等領域中。

“我們利用高分六號衛星寬幅相機新增波段,改進了作物識別、農田洪澇災害監測、土地沙化調查、積雪覆蓋監測等技術方法和模型,這些技術和數據已成功應用在2018年的玉米大豆面積監測、2018年安徽洪澇災害作物損失評價、2019年冬小麥和大蒜等作物面積監測、農村人居環境監測等工作中,目前還在不斷拓展數據的應用領域。”周清波說。

高分七號:

今年底發射為專項天基系統收官

“高分專項”是高分辨率對地觀測系統重大專項的簡稱,是《國家中長期科學與技術發展規劃綱要(2006—2020年)》確定的16個重大科技專項之一,已成功發射高分一號至高分六號等6顆衛星。

高分一號實現了中高分辨率與大幅寬相結合的觀測能力。它視野廣闊,4天即可觀測地球一遍,航天科研人員稱其是“大幅寬成像”。

高分二號標志著我國民用遙感衛星跨入亞米級分辨率時代。它可以用“目光銳利”來形容,如果說地球上的小轎車在高分一號衛星的眼中還只是一個黑點的話,那么,高分二號衛星已經能分辨出小轎車是兩廂還是三廂了。

高分三號是我國首顆1米分辨率C頻段多極化合成孔徑雷達成像衛星,最大的特點就是具備全天時、全天候的成像能力,不管白天或黑夜、晴空或雷雨多云,隨時都能對地成像,尤其適合應用于防災減災。

高分四號是世界首顆地球靜止軌道高分辨率成像遙感衛星。它不像高分一號衛星和高分二號衛星那樣在600—700公里的近地軌道繞地球“奔跑”,而是站在距地3.6萬公里的地球同步軌道上相對靜止地駐留凝望,對某一目標區域持續觀測。

高分專項的實施大幅度提升了我國民用遙感衛星技術水平。“高分家族”衛星,從太陽同步軌道到地球同步軌道、從可見光到微波、從普查到詳查,初步構成了中國自主高分辨率對地觀測系統并形成體系能力。而“高分專項”衛星數據已廣泛應用于20個行業、30個省域,在國土、環保、農業、林業、測繪等領域應用中取得了重要成果。

工業和信息化部副部長、國防科工局局長張克儉透露,高分七號衛星將于今年底發射,屆時,高分專項天基系統的建設任務將全部完成,工作重點將轉向應用體系建設上。他表示,今后要加強高分一號至六號衛星的融合應用,充分發揮多星體系化應用最大效益;不斷豐富和完善高分數據應用產品體系,讓越來越多的遙感數據應用產品服務于國內并走向國際,推動“高分”品牌走向世界,為“一帶一路”倡議做出新的更大貢獻。

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