高分多模衛星看得更清更準

馮華

國家航天局供圖

在距地面600多公里的遙遠太空“俯瞰”地球，蘭州雁灘黃河大橋細節清晰，黃河水波紋明顯;葛洲壩大壩泄洪情景清晰可見，洶涌的水流與旁邊船閘平靜的水面形成鮮明對比;南京奧林匹克體育場頂部的結構、色彩等細節一清二楚……

9月29日，國家航天局發布了高分辨率多模綜合成像衛星（以下簡稱“高分多模衛星”）首批20余幅亞米級遙感影像產品，包括北京、內蒙古、蘭州、嘉峪關、葛洲壩等區域地標圖像。這批影像可以說是我國民用科研衛星最高分辨率影像，全面展示了高分多模衛星的高效智能敏捷成像模式。

? 高分家族新成員，是我國目前分辨率最高的光學遙感科研衛星

作為高分家族的新成員，高分多模衛星于今年7月3日在太原衛星發射中心成功發射，有“大美之星”的美譽，甫一亮相就得到廣泛關注。

國家航天局對地觀測與數據中心副主任孟令杰介紹，顧名思義，高分多模衛星具有多種工作模式，是《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015—2025年）》中分辨率最高的光學遙感科研衛星。這顆衛星配置了1個全色、8個多光譜譜段，標志著我國光學遙感衛星研制總體水平已進入國際先進行列。

高分辨率，是高分多模衛星最顯著的特點。孟令杰說，高分多模衛星是我國第一顆分辨率優于0.5米的敏捷智能遙感衛星，可以用于大比例尺的平面測圖和更新。

航天科技集團有限公司五院遙感總體部總師楊文濤介紹，高分辨率讓高分多模衛星視力絕佳，“目光炯炯看得清”。高分多模衛星隨身攜帶的大口徑、長焦距高分辨率相機，相當于一臺太空中的“巨型單反相機”，能夠拍攝亞米級分辨率全色圖像。這個亞米級的分辨率，讓高分多模衛星在600多公里的遙遠太空，也能看清地面上小轎車的擋風玻璃。

此外，高分多模衛星還能拍攝米級分辨率的深藍、藍色、綠色、黃色、紅色等多個譜段的多光譜圖像，并且保證圖像的紋理具有極高的清晰度，大大滿足用戶的需求。“高分多模衛星有9個譜段，可以更好地支持地物要素的精細分類，開展植被健康狀況、葉綠素含量等信息反演，更有利于精細化的遙感監測和管理。”自然資源部國土衛星遙感應用中心總工程師唐新明表示。

高分多模衛星不僅能看得“清”，還能夠看得“準”，也就是在一個地方拍照后能夠準確計算出地理位置。比如說，拍攝受災地區，不僅能夠得到清晰圖像，還能夠迅速準確計算出受災道路、橋梁、房屋等的準確位置，為搶險救災工作提供極其寶貴的信息。

“身板靈活動作快”，是高分多模衛星的另一個顯著特點。它采用了全新一代中型敏捷遙感衛星公用平臺，具備敏捷姿態機動能力。有別于其他身體壯實塊頭大的兄弟，它體態纖細，“身輕如燕”，圖像獲取效率特別高，觀測數量較一般傳統衛星提高了4～6倍。

此外，高分多模衛星還有一個強大功能，就是它的多種成像模式：同軌多點目標成像、同軌多條帶拼幅成像、同軌多角度成像、同軌立體成像、非沿跡主動推掃成像等。由于自主管理功能強大，這顆衛星可以在軌自主實現動作及指令的規劃，簡化地面操作，確保自身安全;星上圖像數據提取與處理功能，則能夠保證它按用戶需求進行快速“摳圖”，方便用戶使用。

? 廣泛應用于資源、測繪、農業、環保、林業等多個行業，是名副其實的“多面手”

本領強大的高分多模衛星，用途非常廣泛。據介紹，高分多模衛星將應用于資源、測繪、農業、環保、林業等多個行業的幾十種業務，進一步滿足自然資源、調查監測、開發利用、地質勘查以及應急減災、農業調查、住建監測、林業保護等領域的高精度數據需求。

“高分多模衛星可以應用于所有山水林田湖草的調查和監測，滿足國家對自然資源管理的基礎性需求。”唐新明告訴記者，高分多模衛星在自然資源領域具有廣闊的應用前景。如新型基礎測繪，衛星可用于1︰10000乃至更大比例尺的基礎地理信息產品的動態更新，建設實景三維中國。再如自然資源調查監測與確權登記，衛星可用于全國國土資源調查，以及包括國土變更調查、地理國情監測等在內的自然資源調查，可以發現50—100平方米的變化要素。衛星還可以為自然資源統一確權登記提供高精度、多時相的平面和三維影像信息。此外，衛星在摸清資源家底、國土空間規劃、地質勘查與礦產資源監測、執法督查等方面都可以發揮很大作用。

再以農業農村領域的應用為例，高分多模衛星的高分辨率、多譜段等特點讓它可以監測農作物種植面積，更準確地區分同一塊田地里間種的玉米和大豆各自的長勢情況，為農作物精準估產提供有力手段。還可以實現大比例尺農業農村資源調查，開展耕地撂荒、稻田養殖調查、設施農業用地和其他農用地調查等。

針對高分多模衛星廣泛的“朋友圈”，研發人員用一句順口溜歸納了它的高強本領：“一二三四五，金木水火土。”其中金是指“各種礦產一看便知”，木是指“森林覆蓋一覽無余”，水是指“環保海岸缺一不可”，火是指“減災應急一應俱全”，土是指“國土住建一目了然”，生動形象地概括了高分多模衛星的應用范圍，是名副其實的“多面手”。

? 首個采用PPP模式的民用航天科研項目，實現空間基礎設施商業化運營有益探索

9月29日舉行的高分多模衛星首圖發布儀式上，還有一個特殊的簽約環節。國家航天局對地觀測與數據中心、中國四維測繪技術有限公司和中國長城工業集團有限公司簽署了高分多模衛星PPP項目合同。

據介紹，高分多模衛星是首個采用政府與社會資本合作模式（PPP）的民用航天科研項目，將實現空間基礎設施商業化運營的有益探索。

孟令杰介紹，根據合作協議，政府方負責高分多模衛星研制、數據接收以及一級產品的加工;社會資本方承擔衛星研制部分費用，擁有衛星8年運營權益，運營期間負責按PPP合同免費向主要用戶部門提供公益服務數據，向商業客戶提供標準或高級數據產品服務。運營期滿后，衛星使用權收回政府方。政府方授權國家航天局對地觀測與數據中心為PPP項目實施機構、代表政府方與社會資本方簽訂合同，對社會資本方提供公益服務質量和商業推廣服務活動進行監督和考核。經過競爭性磋商程序，中國四維測繪技術有限公司和中國長城工業集團有限公司組成的聯合體中選為社會資本方。

“高分多模衛星的高分辨率使得它在滿足用戶公益需求的基礎上，也具有很強的商業應用前景。因此，探索采用PPP模式來實施高分多模衛星項目，可以說為商業航天的發展開辟了一條新路，這樣的探索對于航天事業發展來說意義深遠。”孟令杰表示。

不僅僅是高分多模衛星，隨著我國高分專項的實施，我國已成功發射多顆高分衛星，高分數據在20余個行業、31個省（自治區、直轄市）得到廣泛應用。為了讓這些高分數據發揮更大作用，國家航天局將2020年定為高分專項數據應用推廣建設的關鍵年，進一步強化數據應用推廣體系建設，打造“中國高分”品牌，推進遙感應用產業發展。國家航天局有關負責人表示，今后將加強高分工程多類衛星的聯動應用，將實踐檢驗成功的“高分模式”推廣應用到后續國家民用空間基礎設施的建設中來，為助力脫貧攻堅、全面建成小康社會、生態文明建設、鄉村振興和“一帶一路”建設作出更大貢獻。