高分衛星本領越來越強

馮華 葉傳增

去年底，國家航天局發布了高分七號衛星首批22幅亞米級立體影像產品。這不僅是高分七號的首次亮相，也標志著我國高分辨率對地觀測系統重大專項（簡稱高分專項）的建設重點將轉入應用階段。

從高分一號到高分七號，“高分家族”的規模不斷壯大，本領也越來越強。目前，我國已成功發射高分一號高分寬幅、高分二號亞米全色、高分三號1米雷達、高分四號同步凝視、高分五號高光譜觀測、高分六號陸地應急監測、高分七號亞米立體測繪等7顆民用高分衛星。

“高分家族”不僅構建起我國自主高分辨率對地觀測系統。在應用上也遍及國土測繪、農業、林業、環保等領域。太空中的“天眼”，正發揮著越來越重要的作用。

高分數據已在20個行業31個區域得到廣泛應用

進入2019年12月，又一個防火季來臨。云南省昆明市海口林場李家大山瞭望塔的護林員陳華聽到一個好消息：今后的夜間值班，他再也不用每隔一小時就上塔觀測一次。“聽說天上有顆衛星替咱守著，晚上終于能睡個安穩覺了。”

接替陳華上“夜班”的衛星就是高分衛星。云南省軍民融合發展研究院空間信息中心主任李雁介紹，高分衛星實時傳回的三維立體影像數據，為林場的日常工作提供了科學準確的數據支撐。“高分衛星圖像標有經緯度等數據，配合嘹望塔安裝的監控設備，如果有火情，我們可以在衛星圖像上第一時間精確定位著火點，比過去人工報點更快、更準。”海口林場場長陳金龍說。

在昆明市林業和草原局信息中心主任張武看來，高分衛星給林業管理帶來的最大改變，是現代化管理手段的提升。“林業管護、森林防火等不再依靠傳統的人海戰術了，林業管理能力變強了，森林資源調查更高效。甚至林業執法水平也大大提升。”

“多虧了高分衛星，草原確權才能進行得這么順利！”在四川省甘孜藏族自治州色達縣塔子鄉，遼闊的草原一望無垠，遠處的雪山巍峨聳立。

四川省甘孜州草原工作站副站長馬濤站在草場邊，掏出平板電腦，用手指在高分衛星遙感應用軟件中簡單標注三個坐標點，衛星應用軟件便會自動測算出這片草場的位置、面積等信息。

馬濤回憶說，上世紀80年代州里也搞過一次草場面積測量，塔子鄉的草原面積有480平方公里，高原草場地形起伏，每一道山梁都得騎馬上去確認坐標點。

2015年，四川省甘孜藏族自治州色達縣塔子鄉開展草原確權登記試點工作，要求精確到經緯度，工作量比之前更大了，但有了高分衛星提供的數據，各家的草場面積很快就確定了，牧民們都很認可。

高分專項四川數據與應用中心主任汪士中表示，四川省超過一半面積為高原山地，地域遼闊。高分衛星能夠提供準確及時的遙感測繪等相關地理信息數據，為政府科學管理、評估和決策提供有效的支撐。

國防科工局高分專項工程總師童旭東介紹，高分專項實施9年來，我國低軌遙感衛星分辨率由最高2.1米提高到0.65米，靜止軌道遙感衛星分辨率由千米級提高到50米，重點突破了一系列技術瓶頸，推動我國遙感衛星技術跨上新的臺階。

童旭東說，在數據的應用上，高分專項數據已替代了接近80%的國內進口衛星遙感數據。高分專項實施前，僅有國土、林業、測繪等8個行業和少數區域開展遙感衛星應用，現在高分專項數據已在20個行業、31個區域得到廣泛應用，成為國家治理體系和治理能力現代化的重要信息技術支撐。從防災減災到高原湖泊高分應用與百姓密切相關

在很多人看來，高分衛星是名副其實的“高科技”。在天上運轉的衛星跟普通百姓的生活有什么關系？

“高分工程不僅是國家重大科技專項，它還是一項民生工程。比如說在生態保護、應急救災、農業、水利等方面的應用，都和百姓生活密切相關。”國防科工局高分專項工程副總師趙文波說。

以高分七號為例，大到“一帶一路”重點項目規劃、雄安新區的建設、冬奧會場館的選址，小到住宅小區、學校、公園的選址布局，都需要大量高精度測繪數據作為決策依據，而這都有賴于高分七號提供的1：10000比例尺測繪數據產品。“就拿手機上使用的導航地圖來說，高分七號將大幅提升我國地圖的精度，以后大家出行所使用的導航就會更精準。”中國航天科技集團有限公司中國空間技術研究院高分七號衛星總設計師曹海翊介紹。

冬日的洱海，湖光山色令游客流連忘返。但在幾年前，云南的滇池、洱海等湖泊由于水體富營養化嚴重，大量藻類匯集，藍藻水華暴發的現象時有發生。高分衛星的出現，為政府和科研人員治理高原湖泊藍藻水華問題提供了極大便利。

“洱海面積256平方公里，如果全靠人工取樣，要花一整天的時間。”上海交通大學洱海研究團隊研究員張震宇告訴記者，2015年，洱海治理引入高分衛星，藍藻水華在洱海全湖的分布情況盡人眼簾。同時，這些影像數據也為政府清除侵占洱海灘涂的行為提供了執法依據。

近年來，借助高分衛星，以滇池和洱海為代表的云南九大高原湖泊的水質治理有了較大改善。2018年、2019年連續兩年洱海全湖水質實現7個月Ⅱ類、5個月Ⅲ類，未發生規模化藍藻水華，主要水質指標變化趨勢總體向好。

“作為地質災害的高發區，高分衛星數據在四川的應用，大大提高了防災減災救災的能力。”四川省安全科學技術研究院黨委書記施富強把高分衛星比作“千里眼”，能對滑坡、泥石流等重大地質災害的潛在隱患進行早期識別和監測預警;災害發生后，通過災前、災后高分衛星的影像對比，又可以直觀展示災害發生位置和災區建筑物坍塌損毀情況，為應急救援決策提供有效的數據支撐。

事實上，除了應用于傳統的國土、測繪、環保等行業，高分專項的成果還大量應用于智慧農業、智能交通、智慧城市等新模式和新業態。

“高分+”賦能各行各業推動衛星遙感產業發展

未來，高分專項的重點將轉向應用階段。“目前高分專項的成果廣泛覆蓋空間觀測、地理測繪、海洋氣候等多個領域，高分衛星的數據可以應用于各行各業，只有讓這些數據真正落地，高分專項才能發揮最大的效用。”趙文波表示。

走進四川省甘孜藏族自治州的應急指揮中心，記者看到電子屏幕的立體地圖上，重點標出了地質隱患點、非煤礦山、危化企業、尾礦庫等風險隱患點。四川省甘孜州防災減災和應急管理局副局長喜江鵬介紹，這套系統依托高分專項四川數據與應用中心提供的高分影像數據，再委托技術公司進行了個性化開發，將應急指揮、調度、應急處置、輔助決策、監測預警結合起來，大大提升了基層的應急指揮能力。“如果沒有我們自己的高分數據，就要多花好多經費購買國外衛星的數據。但僅有了數據還不夠，必須要有技術公司進行二次開發，才能真正應用起來。”

汪士中建議，高分數據的開發應用需要更多的專業技術人才及團隊，既要鼓勵、支持更多的企業進入高分應用領域，也要為他們獲取數據提供更為便利的條件。同時對已經開發出的一些具有行業、區域性的共性產品，在推廣應用上也要打破部門、地域的界限，加強高分應用技術和產品共享，避免重復開發造成資源浪費。

一些用戶單位對高分數據獲取的便捷性、時效性提出了新期待，希望數據獲取的渠道更暢通，數據更新能更快。趙文波對此表示，今后將著力促進高分數據共享機制早日形成。

據了解，為了讓高分數據更好地落地應用，國家航天局于2016年創建了高分專項應用綜合信息服務共享平臺，為雙創團隊尤其是從事高新技術產業的團隊提供軟件和數據支持，降低他們獲取高分數據資源的門檻和成本。同時，還采取了搭平臺、定標準、建體系、促聯盟等措施，進行空間信息全產業鏈布局。將“高分+”賦能各行各業。通過將高分科研項目工程化、產品化，拉長高分產業鏈條，服務經濟社會發展的方方面面，目前已形成各類專題產品400多個。我國也設立了以高分專項成果為基礎的衛星產業基金，有力促進了衛星遙感的產業化發展。