“高分家族”两兄弟,这双“天眼”看到了啥?

“高分家族”两兄弟,这双“天眼”看到了啥?

人民日报 2019-03-23 14:57
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“高分家族”又有“两兄弟”正式上岗了!

3月21日,我国高分辨率对地观测系统的高分五号和六号两颗卫星正式投入使用。这两颗卫星可不一般,一颗是我国光谱分辨率最高的卫星,也是国际上首次实现对大气和陆地进行综合观测的全谱段高光谱卫星;一颗是国内首颗精准农业观测的高分卫星。

高分五号、六号,这双“天眼”看到了啥?

麻辣姐在现场找到了这两兄弟在“试用期”(在轨测试)期间的部分工作成果——比如说,正在建设中的北京大兴国际机场的影像图、湖南省常德市洞庭湖平原稻区农田影像图、2018年8月和9月的全球大气二氧化碳监测结果……可以说是非常“努力”了。

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专家表示,高分五号、六号的投入使用,标志着高分专项打造的高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的天基对地观测能力中最有应用特色的高光谱能力的形成。是不是有点拗口,没事儿,您就记住一句话:我国的对地观测能力将有大幅提升。更进一步说,它们将在国家污染防治攻坚战、生态建设与绿色发展、乡村振兴与脱贫攻坚、推动共建“一带一路”等方面提供有力的空间信息支撑。

那么,高分五号、六号卫星为啥会这么厉害?它们未来将发挥哪些作用?高分专项到底有多重要?请听麻辣姐一一道来。

高分五号,为环境监测、资源勘查提供高光谱数据

高分五号的厉害之处在于,它是国内光谱分辨率最高的卫星,也是国际上首次实现对大气和陆地进行综合观测的全谱段高光谱卫星。它可以实现多种观测数据融合应用,为我国环境监测、资源勘查、防灾减灾等行业提供高质量数据,在掌握高光谱遥感信息资源自主权、满足国家需求等方面具有重大战略意义。

麻辣姐解释一下,光学成像只能看到物质的形状、尺寸等,而高分五号卫星具备的光谱成像技术,可以使光谱与图像结合为一体,探测物质的具体成分。

那么,什么是光谱?地球上不同的元素及其化合物都有自己独特的光谱特征,光谱因此被视为辨别物质的“指纹”,是用以识别和分析不同物体特征的一种重要的“身份证”。所以说,高光谱遥感是当前遥感技术的前沿领域。这么一说,您大概能明白高分五号的“过人之处”了吧。

不仅如此,高分五号还是国内探测手段最多的光学遥感卫星,同时具有多光谱、高光谱、偏振、多角度、掩星、耀斑等多种观测手段,工作模式多达26种,可以实现多种观测数据融合应用。

高分五号卫星于2018年5月9日在太原卫星发射中心成功发射。从2018年10月开始,国家卫星气象中心开始获取高分五号全球观测数据并对痕量气体、温室气体、气溶胶、冰川、积雪覆盖、局地高温等有关产品进行了在轨测试。在轨测试期间,成功地监测了北京及周边地区对流层二氧化氮浓度,全球臭氧总量分布,南极臭氧洞,中国中东部地区气溶胶的分布,北京城市局地高温等。

专家介绍,高分五号除了能够监测气候和环境天气事件,还可以用于科学研究,为科学家提供大量气候和环境方面被国际认可的科研数据,让我国在这一领域拥有更多的话语权和主动权。

高分六号,农业观测更细更精准

高分六号卫星则于2018年6月在酒泉卫星发射中心成功发射。它是我国首颗精准农业观测的高分卫星,具有高分辨率和宽覆盖相结合的特点。

据介绍,高分六号面向农业农村、林业和防灾减灾等应用,搭载2个大幅宽光学相机,并为宽幅相机新增了4个波段。其中,在国内卫星中首次安装的红边波段传感器,能有效反映作物等植被特有的光谱特性。

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“在国产卫星中,高分六号可以说是真正意义上的‘中国农业一号卫星’。”中国农业科学院农业资源与农业区划研究所所长周清波说。

高分六号与高分一号卫星组网实现了对我国陆地区域2天的重访观测,以前的重访周期可是4天,这样一来极大提高了遥感数据的获取规模和时效,提升国产遥感卫星数据的自给率和应用范围。这将大幅提高对农业农村、林业、草原等资源监测能力,为农业农村发展、生态文明建设、自然资源和防灾减灾救灾等重大需求提供遥感数据保障。

周清波介绍,遥感已经成为农业农村生产和宏观管理的重要信息数据源,高分专项的实施,打破了多年来农业遥感业务运行系统中高分辨率遥感数据依赖外国卫星的局面。目前,在轨高分卫星数据已成为农业遥感的主要数据源之一,广泛应用于农作物估产、农业资源调查、农业工程规划与项目管理、农业灾害监测与损失评估等领域中。

“我们利用高分六号卫星宽幅相机新增波段,改进了作物识别、农田洪涝灾害监测、土地沙化调查、积雪覆盖监测等技术方法和模型,这些技术和数据已成功应用在2018年的玉米大豆面积监测、2018年安徽洪涝灾害作物损失评价、2019年冬小麦和大蒜等作物面积监测、农村人居环境监测等工作中,目前还在不断拓展数据的应用领域。”

“高分兄弟”个个厉害,今年还将发射高分七号

高分专项是高分辨率对地观测系统重大专项的简称,是《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006—2020年)》确定的十六个重大科技专项之一,2010年批准启动实施以来,已成功发射高分一号至高分六号等六颗卫星。

除了高分五号和六号,“高分兄弟”们个个都有绝活。

高分一号实现了中高分辨率与大幅宽相结合的观测能力。高分一号卫星视野广阔,一眼下去覆盖800公里,4天即可完整观测地球一遍,航天科研人员称其是“大幅宽成像”。

高分二号标志着我国民用遥感卫星跨入亚米级分辨率时代。它可以用“目光锐利”来形容,如果说地球上的小轿车在高分一号卫星的眼中还只是一个黑点的话,那么,高分二号卫星已经能分辨出小轿车是两厢还是三厢了。

高分三号是我国首颗1米分辨率C频段多极化合成孔径雷达成像卫星,最大的特点就是具备全天时、全天候的成像能力,不管白天或黑夜、晴空或雷雨多云,随时都能对地成像,尤其适合应用于防灾减灾。

高分四号是世界首颗地球静止轨道高分辨率成像遥感卫星。它不像高分一号卫星和高分二号卫星那样在600—700公里的近地轨道环绕地球“奔跑”,而是站在距地36000公里的地球同步轨道上相对静止地驻留凝望,可以对某一目标区域持续进行观测。

高分专项的实施大幅度提升了我国民用遥感卫星技术水平。“高分家族”的卫星,从太阳同步轨道到地球同步轨道,从可见光到微波,从普查到详查,初步构成了我国自主高分辨率对地观测系统并形成体系能力。而高分专项卫星数据已广泛应用于20个行业、30个省域,在国土、环保、农业、林业、测绘等领域应用中取得了重要成果。

工业和信息化部副部长、国防科工局局长张克俭透露,今年年底还将发射高分七号卫星,将全部完成天基系统的建设任务,高分专项的建设重点将转向应用体系的建设上。他表示,今后要加强高分一号至六号卫星的融合应用,充分发挥多星体系化应用最大效益;不断丰富和完善高分数据应用产品体系,让越来越多的遥感数据应用产品服务于国内并走向国际,推动“高分”品牌走向世界,为“一带一路”倡议做出新的更大贡献。

责任编辑:杨莉雅

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