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高分专项:中国“天眼”护航高质量发展

时间:2019-11-07 20:45:10点击: 217
中华民族千年飞天梦一朝梦圆。至此,中国先后把11名航天员14人次送入太空,成功率100%。载人航天,是“千人一枚箭”“万人一杆枪”的事业。空间科学与应用是我国载人航天工程结出的果实之一。载人航天的“红

新华社图片,甘肃酒泉,2018年6月2日,中国高芬6号卫星成功发射。6月2日12: 13,我国用长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射了高芬特种高芬6号卫星。高芬6号卫星是低轨光学遥感卫星,也是中国第一颗实现精确农业观测的高芬卫星。它将与轨道运行的高分一号卫星联网,大大提高对农业、林业和草原等资源的监测能力。

自2010年批准实施高分辨率地球观测系统主要项目(以下简称高芬项目)以来,高芬1、2、3、4、5和6颗卫星已成功发射,数据源不断丰富。目前,能够覆盖不同空间分辨率、不同覆盖宽度、不同光谱段和不同重访周期的高分数据类型光谱基本形成,并与其他民用卫星遥感数据相匹配,为高分遥感的应用奠定了坚实的基础。

不久前,北京世界园艺博览会举行了。在现场,烈日和高温无法抵挡游客的热情。在互联网上,中国高芬6号卫星发回的高清美丽的太空世博会图片很快变成了“红色互联网”。

经过近10年的发展,高分专用卫星数据已在20个行业和30个省市和地区得到广泛应用,并在土地、环境保护、农业、林业、测绘等领域取得了重要成果。高芬项目还建立了30个省级高芬数据应用中心,取得了大量应用成果,为促进区域经济发展、增强地方政府现代治理能力提供了服务支持。

今年年底,中国还将发射高芬7号卫星,届时天基系统建设将完成,高芬专项建设的重点将转移到应用系统建设上。

太空摄影师“看得很清楚”和“看得很广”

高分项目是我国16大科技项目之一,是地球观测的“天眼”项目,是服务于经济建设和社会发展的应用项目。

2013年12月30日,中国高分辨率地球观测系统第一颗卫星——高分一号(Gaofen-1)正式投入使用,在环境保护、灾害监测、精准农业信息服务、土地资源调查监测等方面迅速发挥重要作用。

一般来说,高分一号被认为是“太空摄影师”。它携带的相机可以拍摄2米、8米和16米的3种分辨率,使高分一号既有宽度又有精度,实现了中小卫星中高分辨率和宽成像能力的结合。

“高分一号”的最大特点是解决了遥感卫星“视野好”和“视野宽”的矛盾。特别是,这颗800公里宽的卫星的观测值是世界上同类卫星中最高的,这意味着它可以在4天内观测到整个地球。800公里的宽度也使高芬一号在民用领域具有更广阔的应用前景。

2014年8月,在云南鲁甸抗震救灾期间,高芬1号与国内外其他17颗遥感卫星“合作”,获取了地震区的大量卫星图像数据,发现了许多滑坡、崩塌、滑坡和泥石流。专家利用高芬1号地震前后拍摄的遥感图像监测牛栏河堰塞湖水面变化,为抗震救灾提供技术支持,为国家搜救中心及时了解灾情、疏通中断的道路提供重要信息参考。

高分一号不仅展示了其在国内遥感应用领域的实力,还促进了国际合作。应亚太空间组织的请求,中国国家航天局向巴基斯坦提供了地震灾区高分一号卫星的图像数据。通过国际合作,中国的遥感应用也获得了更加丰富的数据资源。

空间“相机”有助于陆地和海洋的实时监测

做好大型文章的应用一直是高分专项的出发点和落脚点。

据统计,我国大约70%的灾害是台风、风暴潮、地震、洪水和泥石流等。过去,我国只能利用国外微波遥感成像卫星提供的大量高分辨率图像数据。国家气象局、国家海洋局等部门都非常希望高分三号卫星尽快发挥作用。2016年8月10日,中国的高分三号卫星成功发射。它是高芬特别“眼睛工程”中唯一的雷达明星。

高分三号卫星具有分辨率高、成像宽度大、成像方式多样、寿命长等特点。它可以实现对全球海洋和陆地信息的全天候监测。它还扩大了对地球的观测范围,并通过左右姿态机动提高了快速反应能力。它为国家海洋局、民政部、水利部、中国气象局等用户部门提供高质量、高精度的稳定观测数据。它有效地改变了中国高分辨率sar图像依赖进口的现状,对建设海洋强国和“一带一路”具有重要意义。

与以前的低轨道遥感卫星不同,高芬-4号在离地面36,000公里的地球同步轨道上运行。当时,它是中国第一颗也是世界上唯一一颗地球同步轨道高分辨率地球观测卫星。高芬4号卫星相当于一台多功能相机,可以长时间“凝视”中国和任何周边地区,每分钟拍摄一次高频照片,实时监控目标区域。

正是由于高芬四号的卓越能力,它在灾害监测中发挥了不可替代的作用。例如,在50米的分辨率下可以清楚地看到森林火灾。为了寻找森林火源,地震灾害可以在第一时间发现。

太空“测量员”精准服务农业生产

每种物质都有自己独特的光谱特征,就像人的“指纹”。然而,高光谱观测卫星可以准确识别物质的“指纹”。高芬5号卫星作为世界上第一颗综合大气和地面高光谱观测卫星,“可以看到上面的大气,观察中间的地表,探索下面的地质和矿物”,具有高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率和高标定精度的优点。目前,它在大气、水、生态环境监测、全球气候变化研究等方面提供了定量和高精度的遥感数据。它已成为促进中国环境污染防治的有力手段,极大地增强了中国在全球环境治理体系中的话语权和影响力。

据高芬5号卫星、高芬5号卫星研发单位第八航天科技研究院集团介绍,5号卫星能够准确感知烟雾、臭氧、二氧化氮、二氧化硫等主要大气污染物的分布、变化和输送过程,使污染气体无处藏身。在温室气体方面,高芬5号卫星能够灵敏地感知二氧化碳、甲烷等温室气体的去向,追踪其来源,预测其“行进”轨迹,有效支持全球变暖等热点问题的研究,为节能减排和环境外交决策提供建议。在水污染方面,高芬5号卫星能够准确识别饮用水水源和重点湖泊水库的水质,及时跟踪内陆水体中蓝藻、绿藻、黄藻等藻类污染物的生长变化,为水体保护和污染防治提供解决方案。

高芬6号卫星,像一个聪明而敏感的人口普查员一样,是一颗高分辨率的光学卫星,在高分辨率的特殊天基系统中具有高机动性和灵活性。这也是中国第一颗用于精确农业观测的高分辨率卫星。其高分辨率已达到国际领先水平。它和高分一号卫星网实现了对中国陆地面积的两天重访观测,大大提高了遥感数据采集的规模和及时性,有效弥补了国内外现有中高空间分辨率多光谱卫星资源的不足。

根据高芬6号卫星研发单位中国空间技术研究所的介绍,该研究所在其在轨测试期间为安徽和河南受灾作物损失评估、全国秋季作物面积监测和大气环境监测提供了数据支持。还为2018年6月大兴安岭森林火灾、10月至11月金沙江白鸽滑坡堰塞湖、雅鲁藏布江米林滑坡堰塞湖、9月印度尼西亚海啸等国内外重大灾害提供了及时的应急观测服务。

根据中国的空间基础设施计划,到2022年,中国还将发射三颗得分较高的特殊卫星,共同组成一个综合监测天基环境的“网络”。通过多卫星组网和多负载协同工作,系统将实现监控效率和监控能力的多重提升。同时,通过增加主动检测手段,实现主动和被动融合观测,将进一步提高监测的自由度和数据的准确性,为用户提供更及时、更准确、更全面的高质量数据资源。它还将在环境管理、土地和资源调查、气候变化研究、防灾减灾、农业和林业监测等方面发挥更重要的作用。

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