中國的“高分家族”
隨著高分三號衛星的成功發射及首批影像圖發布,公眾對高分衛星的關注度持續升溫。“高分家族”目前包括高分一號、高分二號、高分四號、高分三號等多顆衛星,初步形成了時間分辨率從秒級到幾十天的全天時、全天候觀測能力,可為用戶提供高質量的1米到400米分辨率的光學紅外影像,和1米到500米分辨率的合成孔徑雷達影像。
目前,我國高分衛星數據已實現替代進口、自給率達80%。分辨率低于2米的國外衛星數據已基本退出國內市場。如今,我國高分衛星數據已在18個行業1800多家單位廣泛應用。
國土資源領域已全面使用高分辨率衛星數據開展省、市、縣、鄉、村地塊動態監測監管,所用數據90%是國產遙感衛星數據,且實現了季度更新。
在農業領域,已使用高分數據實現全國水稻、小麥、玉米、棉花、大豆等大宗農作物估產,100%替代了同類進口數據。曾有跨國糧食集團借口全球旱災,人為抬高大宗作物期貨價格,我國利用高分衛星提供的16米影像數據,分析出了旱情的真實情況,為我國制定“暫緩購買”決策提供了科學依據。
在環保領域,高分數據已經用于大氣環境監測、水環節監測和生態環境監測等主體業務,與原有環境衛星業務系統實現了無縫集成。
在林業領域,高分數據已經用于森林資源監測、濕地資源監測、荒漠化和沙地土地監測等所有林業主體業務中,國外數據總體替代率總體達70%,能自動化生產林業主體業務要求的全部26種專題產品,并能通過網絡實現信息發布與共享。
在海洋領域,高分數據已經用于海島動態監測、海岸帶動態監測、海域使用動態監測和海洋環境災害監測等業務中,與原有海洋衛星業務系統實現了無縫集成,極大地提高了業務精度水平,也為海上事故處置、污染防控提供了及時準確的參考信息。
除此以外,高分衛星應用平臺的上線還催生了一系列新的應用方向,如扶貧、旅游、審計、保險、煙草監測等。比如在扶貧領域,高分遙感可開展貧困區域致災因子精準識別、實現扶貧項目動態監測管理、為扶貧成效評估進行監測等。
高分一號衛星,是中國航天科技集團公司所屬空間技術研究院航天東方紅衛星有限公司研制的應用衛星,是一種高分辨率對地觀測衛星。“高分一號”于2013年4月26日在酒泉衛星發射中心由長征二號丁運載火箭成功發射。是高分辨率對地觀測系統國家科技重大專項的首發星,配置了2臺2米分辨率全色/8米分辨率多光譜相機和4臺16米分辨率多光譜寬幅相機。高分衛星系統突破了空間分辨率、多光譜與大覆蓋面積相結合的大量關鍵技術,設計壽命5至8年。
高分二號衛星2014年8月19日11時15分在太原衛星發射中心用長征四號乙運載火箭成功發射,分辨率優于1米,同時還具有高輻射精度、高定位精度和快速姿態機動能力等特點。標志著中國遙感衛星進入亞米級“高分時代”。高分二號衛星主要用戶是國土資源部、住建部、交通運輸部、林業局。2015年3月6日,它正式投入使用。
2016年8月10日6時55分,中國在太原衛星發射中心用長征四號丙運載火箭成功將高分三號衛星發射升空。這是中國首顆分辨率達到1米的C頻段多極化合成孔徑雷達(SAR)成像衛星。 高分三號是世界上成像模式最多的合成孔徑雷達(SAR)衛星,具有12種成像模式。它不僅涵蓋了傳統的條帶、掃描成像模式,而且可在聚束、條帶、掃描、波浪、全球觀測、高低入射角等多種成像模式下實現自由切換,既可以探地,又可以觀海,達到“一星多用”的效果。高分三號衛星具備12種成像模式,涵蓋傳統的條帶成像模式和掃描成像模式,以及面向海洋應用的波成像模式和全球觀測成像模式,是世界上成像模式最多的合成孔徑雷達衛星。衛星成像幅寬大,與高空間分辨率優勢相結合,既能實現大范圍普查,也能詳查特定區域,可滿足不同用戶對不同目標成像的需求。此外,高分三號衛星還是中國首顆設計使用壽命8年的低軌遙感衛星,能為用戶提供長時間穩定的數據支撐服務,大幅了提升衛星系統效能。
高分四號衛星是中國第一顆地球同步軌道遙感衛星,采用面陣凝視方式成像,具備可見光、多光譜和紅外成像能力,可見光和多光譜分辨率優于50m,紅外譜段分辨率優于400m,設計壽命8年,通過指向控制,實現對中國及周邊地區的觀測。2016年6月13日,高分四號正式投入使用。
“高分五號”不僅裝有高光譜相機,而且擁有多部大氣環境和成分探測設備,如可以間接測定PM2.5的氣溶膠探測儀;“高分六號”的載荷性能與“高分一號”相似;“高分七號”則屬于高分辨率空間立體測繪衛星。“高分”系列衛星覆蓋了從全色、多光譜到高光譜,從光學到雷達,從太陽同步軌道到地球同步軌道等多種類型,構成了一個具有高空間分辨率、高時間分辨率和高光譜分辨率能力的對地觀測系統。
“高分專項”是一個非常龐大的遙感技術項目,包含至少7顆衛星和其他觀測平臺,它們都將在2020年前發射并投入使用。