中国的“高分家族”

2017-03-04 03:53
河北遥感 2017年1期
关键词:分辨率光谱观测

中国的“高分家族”

随着高分三号卫星的成功发射及首批影像图发布,公众对高分卫星的关注度持续升温。“高分家族”目前包括高分一号、高分二号、高分四号、高分三号等多颗卫星,初步形成了时间分辨率从秒级到几十天的全天时、全天候观测能力,可为用户提供高质量的1米到400米分辨率的光学红外影像,和1米到500米分辨率的合成孔径雷达影像。

目前,我国高分卫星数据已实现替代进口、自给率达80%。分辨率低于2米的国外卫星数据已基本退出国内市场。如今,我国高分卫星数据已在18个行业1800多家单位广泛应用。

国土资源领域已全面使用高分辨率卫星数据开展省、市、县、乡、村地块动态监测监管,所用数据90%是国产遥感卫星数据,且实现了季度更新。

在农业领域,已使用高分数据实现全国水稻、小麦、玉米、棉花、大豆等大宗农作物估产,100%替代了同类进口数据。曾有跨国粮食集团借口全球旱灾,人为抬高大宗作物期货价格,我国利用高分卫星提供的16米影像数据,分析出了旱情的真实情况,为我国制定“暂缓购买”决策提供了科学依据。

在环保领域,高分数据已经用于大气环境监测、水环节监测和生态环境监测等主体业务,与原有环境卫星业务系统实现了无缝集成。

在林业领域,高分数据已经用于森林资源监测、湿地资源监测、荒漠化和沙地土地监测等所有林业主体业务中,国外数据总体替代率总体达70%,能自动化生产林业主体业务要求的全部26种专题产品,并能通过网络实现信息发布与共享。

在海洋领域,高分数据已经用于海岛动态监测、海岸带动态监测、海域使用动态监测和海洋环境灾害监测等业务中,与原有海洋卫星业务系统实现了无缝集成,极大地提高了业务精度水平,也为海上事故处置、污染防控提供了及时准确的参考信息。

除此以外,高分卫星应用平台的上线还催生了一系列新的应用方向,如扶贫、旅游、审计、保险、烟草监测等。比如在扶贫领域,高分遥感可开展贫困区域致灾因子精准识别、实现扶贫项目动态监测管理、为扶贫成效评估进行监测等。

高分一号卫星,是中国航天科技集团公司所属空间技术研究院航天东方红卫星有限公司研制的应用卫星,是一种高分辨率对地观测卫星。“高分一号”于2013年4月26日在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭成功发射。是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项的首发星,配置了2台2米分辨率全色/8米分辨率多光谱相机和4台16米分辨率多光谱宽幅相机。高分卫星系统突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术,设计寿命5至8年。

高分二号卫星2014年8月19日11时15分在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射,分辨率优于1米,同时还具有高辐射精度、高定位精度和快速姿态机动能力等特点。标志着中国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。高分二号卫星主要用户是国土资源部、住建部、交通运输部、林业局。2015年3月6日,它正式投入使用。

2016年8月10日6时55分,中国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功将高分三号卫星发射升空。这是中国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达(SAR)成像卫星。 高分三号是世界上成像模式最多的合成孔径雷达(SAR)卫星,具有12种成像模式。它不仅涵盖了传统的条带、扫描成像模式,而且可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等多种成像模式下实现自由切换,既可以探地,又可以观海,达到“一星多用”的效果。高分三号卫星具备12种成像模式,涵盖传统的条带成像模式和扫描成像模式,以及面向海洋应用的波成像模式和全球观测成像模式,是世界上成像模式最多的合成孔径雷达卫星。卫星成像幅宽大,与高空间分辨率优势相结合,既能实现大范围普查,也能详查特定区域,可满足不同用户对不同目标成像的需求。此外,高分三号卫星还是中国首颗设计使用寿命8年的低轨遥感卫星,能为用户提供长时间稳定的数据支撑服务,大幅了提升卫星系统效能。

高分四号卫星是中国第一颗地球同步轨道遥感卫星,采用面阵凝视方式成像,具备可见光、多光谱和红外成像能力,可见光和多光谱分辨率优于50m,红外谱段分辨率优于400m,设计寿命8年,通过指向控制,实现对中国及周边地区的观测。2016年6月13日,高分四号正式投入使用。

“高分五号”不仅装有高光谱相机,而且拥有多部大气环境和成分探测设备,如可以间接测定PM2.5的气溶胶探测仪;“高分六号”的载荷性能与“高分一号”相似;“高分七号”则属于高分辨率空间立体测绘卫星。“高分”系列卫星覆盖了从全色、多光谱到高光谱,从光学到雷达,从太阳同步轨道到地球同步轨道等多种类型,构成了一个具有高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率能力的对地观测系统。

“高分专项”是一个非常庞大的遥感技术项目,包含至少7颗卫星和其他观测平台,它们都将在2020年前发射并投入使用。

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