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中国“高分”天基系统迈向收官战
2020-02-14

  近日,中国高分辨率对地观测系统的高分五号和高分六号卫星正式投入使用。前者是中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;后者是国内首颗精准农业观测的高分卫星。

  专家表示,高分五号、六号投入使用,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,大幅提高了中国对地观测能力,为打赢污染防治攻坚战、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”等提供了有力的空间信息支撑。

  高分五号:

  以高光谱绝技实施监测勘查任务

  地球上的不同元素及其化合物都有自己独特的光谱特征,光谱因此被认为是辨别物质的“指纹”,是用来识别和分析不同物质特征的一种重要的“身份证”。高光谱遥感是当前遥感技术的前沿领域。高分五号应用的光谱成像技术,可以使光谱与图像结合为一体,用来探测物质的具体成分。其探测监测能力显然要比只能看到物质的形状、尺寸等的光学成像更为强大。

  高分五号作为国内光谱分辨率最高的卫星,同时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,可以实现多种观测数据融合应用,为环境监测、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。

  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。

  2018年5月9日,高分五号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其观测数据,并对其在温室气体、气溶胶、冰川、积雪覆盖、局地高温等方面的观测监测性能进行了在轨测试,成功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和北京城市局地高温等。

  据专家介绍,高分五号除了能够监测气候和环境天气事件之外,还可以用于前沿科学研究,为科学家提供大量气候和环境方面被国际认可的数据,增强我国在这些领域的话语权。

  高分六号:

  真正意义上的中国农业一号星

  高分六号卫星于2018年6月在酒泉卫星发射中心成功发射。它是中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。

  “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组网实现了对我国陆地区域两天的重访观测,而以前的重访周期是4天。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,改变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。”周清波说。

  高分七号:

  今年底发射为专项天基系统收官

  “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16个重大科技专项之一,已成功发射高分一号至高分六号等6颗卫星。

  高分一号实现了中高分辨率与大幅宽相结合的观测能力。它视野广阔,4天即可观测地球一遍,航天科研人员称其是“大幅宽成像”。

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