淺談我國海洋衛星的現狀及未來發展

王敏

(蘇州市測繪院有限責任公司,江蘇蘇州 215000)

淺談我國海洋衛星的現狀及未來發展

王敏

(蘇州市測繪院有限責任公司,江蘇蘇州 215000)

隨著經濟和社會的發展,近年來我國在衛星、通訊、計算機、數據處理等技術上取得了杰出的成就。國外海洋衛星的發展較早,技術相對成熟,精度高,搭載的傳感器設備先進,我國的海洋衛星發展較晚,搭載器設備落后,但是我們室后起之秀,未來的發展目標明確,而且我國的海洋衛星必將為我國的海洋事業做出貢獻。

海洋探測 海洋水色 海洋動力環境

衛星海洋遙感技術在海洋資源，環境，減災和科學研究等方面發揮了不可替代的重要作用，世界各國的海洋衛星和以海洋觀測為主的在軌衛星已有30多顆。利用海洋衛星可以經濟、方便地對大面積海域實現實時、同步、連續的監測，它已被公認為是海洋環境監測的重要手段。

1 國外海洋衛星概況

自美國1978年6月22日發射世界上第一顆海洋衛星Seasat-A以后，蘇聯、日本、法國和歐洲空間局等相繼發射了一系列大型海洋衛星。

1.1 海洋水色衛星

1997年8月1日，美國航天局發射了世界上第一顆專用海洋水色衛星SeaStar。美國計劃自SeaStar起，進行20年時序全球海洋水色遙感資料的連續積累。1999年1月27日，中國臺灣省委托美國研制并發射一顆低軌道(600km)水色衛星ROCSAT-1，星上有效載荷為6通道水色遙感器(OCI)。

1.2 海洋動力環境衛星

利用衛星遙感器測量海洋動力環境的構想在20世紀60年代就有人提出，70年代得以實施。美國的GEOSAT系列衛星和TOPEX/ Poseidon系列衛星具有代表性。歐洲空局發射ERS-1衛星，星上裝有微波散射計、雷達高度計和微波輻射計等遙感器，ENVISAT-1衛星是ERS衛星的后繼星，該星測驗數據連續，主要支持地球科學研究，并且可以對環境和氣候的變化做出評估，甚至可以為軍事、商業的應用提供便利。

1.3 海洋環境綜合衛星

海洋綜合探測衛星方面，1992年美國和法國聯合發射TOPEX/ Poseidon衛星。星上載有一臺美國NASA的TOPEX雙頻高度計和一臺法國CNES的Poseidon高度計，用于探測大洋環流、海況、極地海冰，研究這些因素對全球氣候變化的影響。JASON-1星是TOPEX/ Poseidon的一顆后繼衛星，主要任務目標是精確的測量世界海洋地形圖。

2 我國的海洋衛星現狀

2.1 海洋衛星現狀

我國于1985年開始了第一顆海洋衛星的立項準備，2002年5月15日，中國第一顆海洋水色衛星——海洋一號A，發射成功，結束了中國沒有海洋衛星的歷史。2007年4月11日，海洋一號B，成功送入太空。2011年8月16日，我國發射了第一顆海洋動力環境監測衛星——海洋二號。海洋一號A是用于海洋水色探測的試驗型業務衛星。星上裝載兩臺遙感器，一臺是十波段的海洋水色掃描儀，另一臺是四波段的CCD成像儀。海洋一號B是的海洋一號A后續星，星上載有一臺10波段的海洋水色掃描儀和一臺4波段的海岸帶成像儀。其觀測能力和探測精度進一步增強和提高。主要用于探測葉綠素、懸浮泥沙、可溶有機物及海洋表面溫度等要素和進行海岸帶動態變化監測，為海洋經濟發展和國防建設服務。“海洋二號”具有全球觀測能力和不受天氣影響的微波觀測功能，利用主動被動微波遙感器進行微波探測，遙感載荷包括微波散射計、雷達高度計和微波輻射計等，能獲取中國近海和全球范圍的風場、海面高度、海浪與溫度等海洋動力環境信息。對監測厄爾尼諾現象、開展全球氣候變化研究發揮重要作用。同時，“海洋二號”衛星具備對海嘯波、巨浪等突發災難的監測能力，海洋突發災難發生時，如果衛星過境即可進行遙感監測。

2.2 我國海洋衛星的差距

與發達國家相比，我國的海洋衛星還有較大的差距，從總體來說基本上尚處于應用國外衛星和國內其它衛星資源的水平上。我國海洋衛星的發展比美國滯后了約25年，而且衛星壽命短，只有兩年，境外觀測時間只有18分鐘，星上只有可見光和紅外遙感器，沒有微波遙感器，還沒有監測監視綜合衛星，與美國等發達國家相比，其技術水平差距約10～15年。我國的海洋衛星在覆蓋周期、遙感器的可靠性、遙感器的精度、設計和使用壽命等方面都還有許多不足。水色掃描儀可靠性差，精度低，高精度分析和定量化測量水平低。我國尚不具備以業務應用為目的的微波遙感批處理能力，更談不上高精度的定量分析，與美國相比要落后約10多年，再就是多平臺海洋觀測數據的同化和技術集成能力低。

3 我國海洋衛星發展未來展望

我國海洋衛星的未來發展將從幾個方面入手，首先是建立由海洋水色衛星、海洋動力環境衛星、海洋監視監測衛星組成的穩定運行的衛星星座，2020年前我國將發射8顆海洋系列衛星，包括4顆海洋水色衛星、2顆海洋動力環境衛星和2顆海陸雷達衛星，形成對國家全部管轄海域乃至全球海洋水色環境和動力環境遙感監測的能力。

其次，做好海洋衛星地面應用系統的建設，海洋衛星數據量大，各種資料應用研究，需要我們開發地面應用系統的功能，最大程度的挖掘衛星實時觀測數據資源，這就需要繼續開發已有海洋衛星地面應用系統，同時新建海洋衛星地面站，擴建已有海洋衛星地面站，甚至建設南、北極國家級衛星回放數據接收站，建設海上遙感衛星輻射校正與真實性檢驗場，支持系列海洋衛星的發射和應用。

再次，努力提升衛星遙感海洋應用水平，我們要充分利用現有的國內外衛星資源，包括海洋衛星和非專業海洋衛星，特別是微波遙感數據資源，深入開展衛星海洋應用研究，努力提升衛星海洋應用水平，并為后續海洋系列衛星的發射作技術準備。要在努力提高遙感器本身的測量精度基礎上，加強遙感器的海上輻射定標和真實性檢驗技術與裝備的研究，努力提高遙感器的定標精度和衛星資料處理精度，同時要加強海洋環境反演算法等應用基礎研究。

最后，加速衛星數據和數據產品的業務化應用，我們要努力提升海洋遙感應用基礎和技術能力，要建立和健全長期、連續、穩定運行的海洋衛星遙感應用體系，達到產品多樣化、數據標準化、應用定量化、運行業務化的要求，積極推進國家海洋環境立體監測系統的建設，逐步實現海洋監視監測現代化、科學化、信息化、全球化的目標。

[1]潘德爐,龔芳.我國衛星海洋遙感應用技術新進展[J].杭州師范大學學報(自然科學版),2011(1).

[2]白照廣,李一凡,楊文濤.中國海洋衛星技術成就與展望[J].航天器工程,2008(4).

王敏(1981—),男,安徽東至人,工程師,本科,工程師,研究方向,測繪工程。