“高分家族”兩兄弟,這雙“天眼”看到了啥?

“高分家族”又有“兩兄弟”正式上崗了!

3月21日,我國高分辨率對地觀測系統的高分五號和六號兩顆衛星正式投入使用。這兩顆衛星可不一般,一顆是我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;一顆是國內首顆精準農業觀測的高分衛星。

高分五號、六號,這雙“天眼”看到了啥?

麻辣姐在現場找到了這兩兄弟在“試用期”(在軌測試)期間的部分工作成果——比如說,正在建設中的北京大興國際機場的影像圖、湖南省常德市洞庭湖平原稻區農田影像圖、2018年8月和9月的全球大氣二氧化碳監測結果……可以說是非常“努力”了。

專家表示,高分五號、六號的投入使用,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。是不是有點拗口,沒事兒,您就記住一句話:我國的對地觀測能力將有大幅提升。更進一步說,它們將在國家污染防治攻堅戰、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”等方面提供有力的空間信息支撐。

那么,高分五號、六號衛星為啥會這么厲害?它們未來將發揮哪些作用?高分專項到底有多重要?請聽麻辣姐一一道來。

高分五號,為環境監測、資源勘查提供高光譜數據

高分五號的厲害之處在于,它是國內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。它可以實現多種觀測數據融合應用,為我國環境監測、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。

麻辣姐解釋一下,光學成像只能看到物質的形狀、尺寸等,而高分五號衛星具備的光譜成像技術,可以使光譜與圖像結合為一體,探測物質的具體成分。

那么,什么是光譜?地球上不同的元素及其化合物都有自己獨特的光譜特征,光譜因此被視為辨別物質的“指紋”,是用以識別和分析不同物體特征的一種重要的“身份證”。所以說,高光譜遙感是當前遙感技術的前沿領域。這么一說,您大概能明白高分五號的“過人之處”了吧。

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。

高分五號衛星于2018年5月9日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高分五號全球觀測數據并對痕量氣體、溫室氣體、氣溶膠、冰川、積雪覆蓋、局地高溫等有關產品進行了在軌測試。在軌測試期間,成功地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,北京城市局地高溫等。

專家介紹,高分五號除了能夠監測氣候和環境天氣事件,還可以用于科學研究,為科學家提供大量氣候和環境方面被國際認可的科研數據,讓我國在這一領域擁有更多的話語權和主動權。

高分六號,農業觀測更細更精準

高分六號衛星則于2018年6月在酒泉衛星發射中心成功發射。它是我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衛星組網實現了對我國陸地區域2天的重訪觀測,以前的重訪周期可是4天,這樣一來極大提高了遙感數據的獲取規模和時效,提升國產遙感衛星數據的自給率和應用范圍。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,打破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。”

“高分兄弟”個個厲害,今年還將發射高分七號

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)》確定的十六個重大科技專項之一,2010年批準啟動實施以來,已成功發射高分一號至高分六號等六顆衛星。

除了高分五號和六號,“高分兄弟”們個個都有絕活。

高分一號實現了中高分辨率與大幅寬相結合的觀測能力。高分一號衛星視野廣闊,一眼下去覆蓋800公里,4天即可完整觀測地球一遍,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公里的近地軌道環繞地球“奔跑”,而是站在距地36000公里的地球同步軌道上相對靜止地駐留凝望,可以對某一目標區域持續進行觀測。

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”的衛星,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,初步構成了我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。


2019年03月25日

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