這是高分一號(hào)衛(wèi)星拍攝的位于甘肅酒泉敦煌市附近不同類(lèi)型和不同年代形成的戈壁灘,層次分明。扇狀洪積物特別明顯,白色區(qū)域是鹽堿地,酷似“水母”須的位置是水流形成的沖積溝。 國(guó)防科工局供圖
8月10日,中國(guó)山西太原衛(wèi)星發(fā)射中心,長(zhǎng)征四號(hào)運(yùn)載火箭成功將高分三號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。至此,繼高分一號(hào)、高分二號(hào)以及高分四號(hào)等衛(wèi)星之后,我國(guó)高分專(zhuān)項(xiàng)工程又添一員得力干將。它的順利升空,使得高分系統(tǒng)在高空間分辨率與高時(shí)間分辨率上實(shí)現(xiàn)了更加有機(jī)的結(jié)合。
什么是高分專(zhuān)項(xiàng)工程?這些不同型號(hào)的高分衛(wèi)星有啥區(qū)別,它們各自又有哪些看家本領(lǐng)?給我們生活都帶來(lái)了哪些改變?
高分一號(hào)一眼下去覆蓋800公里,高分二號(hào)能分辨出地面小轎車(chē)是兩廂還是三廂
高分三號(hào)衛(wèi)星所在的高分家族,也就是高分專(zhuān)項(xiàng)工程,是指高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)工程,是國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》中確定的重大專(zhuān)項(xiàng)之一,也被稱(chēng)為“天眼”工程。
國(guó)防科工局重大專(zhuān)項(xiàng)工程中心主任、高分專(zhuān)項(xiàng)工程總師童旭東說(shuō):“這項(xiàng)工程的目標(biāo)就是要通過(guò)系列高分辨率衛(wèi)星的發(fā)射,到2020年使我國(guó)形成全天候、全天時(shí)、全球覆蓋的陸地、大氣、海洋對(duì)地觀測(cè)能力?!?/p>
在人造衛(wèi)星領(lǐng)域,通信、導(dǎo)航、遙感是衛(wèi)星應(yīng)用最主要的三大方向。高分專(zhuān)項(xiàng)系列衛(wèi)星都屬于遙感衛(wèi)星,是幫助人們從天上來(lái)觀測(cè)地面和海面的“眼睛”。而我們所熟知的北斗工程系列衛(wèi)星則屬于導(dǎo)航衛(wèi)星,它們主要是通過(guò)連續(xù)發(fā)射無(wú)線電信號(hào),為地面、海洋、空中和空間用戶(hù)進(jìn)行準(zhǔn)確的導(dǎo)航定位。
目前已經(jīng)在軌運(yùn)行工作的高分衛(wèi)星們個(gè)個(gè)都是好眼力,也都有著各自的絕活。
高分一號(hào)衛(wèi)星,是高分專(zhuān)項(xiàng)工程的首發(fā)星,中高分辨率和寬幅成像能力兼?zhèn)?。它視野廣闊,一眼下去覆蓋800公里,4天即可完整觀測(cè)地球一遍。航天科研人員們稱(chēng)其是“大幅寬成像”。
高分二號(hào)衛(wèi)星可以用目光銳利來(lái)形容,它比高分一號(hào)衛(wèi)星看得更清晰細(xì)致,空間分辨率優(yōu)于1米,如果說(shuō)地球上的小轎車(chē),在高分一號(hào)衛(wèi)星的眼中還只是一個(gè)黑點(diǎn)的話,那么,高分二號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)能分辨出小轎車(chē)是兩廂還是三廂了。高分二號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射成功,將中國(guó)遙感衛(wèi)星空間分辨率帶進(jìn)“亞米時(shí)代”,對(duì)提高中國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)自給率意義重大。
高分四號(hào)衛(wèi)星比較特立獨(dú)行,它不像高分一號(hào)衛(wèi)星和高分二號(hào)衛(wèi)星那樣在600至700公里的近地軌道環(huán)繞地球“奔跑”,而是站在距地36000公里的地球同步軌道上相對(duì)靜止地駐留凝望,可以對(duì)某一目標(biāo)區(qū)域持續(xù)進(jìn)行觀測(cè)。
剛剛發(fā)射的高分三號(hào)衛(wèi)星和前幾顆衛(wèi)星都不同,它是一顆微波雷達(dá)成像的遙感衛(wèi)星,最大的特點(diǎn)就是具備可以全天時(shí)、全天候的成像能力,不管白天或黑夜,也不管晴空或雷雨多云,都可以隨時(shí)對(duì)地成像,尤其適合應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)。
“之后,還有高分五號(hào)、高分六號(hào)和高分七號(hào)衛(wèi)星會(huì)相繼發(fā)射,大家可以拭目以待?!蓖駯|說(shuō)。
監(jiān)測(cè)汛情、精準(zhǔn)扶貧……高分專(zhuān)項(xiàng)系列衛(wèi)星正在越來(lái)越多的行業(yè)大顯身手
從天山到長(zhǎng)江,從北京到寧夏,如今高分專(zhuān)項(xiàng)系列衛(wèi)星正在越來(lái)越多的區(qū)域和行業(yè)中發(fā)揮重要的作用。
受厄爾尼諾現(xiàn)象影響,今年我國(guó)極端天氣頻發(fā),防汛防澇形勢(shì)嚴(yán)峻。水利專(zhuān)家們夜以繼日地關(guān)注著汛情的變化,而高分衛(wèi)星成為水利專(zhuān)家們監(jiān)測(cè)汛情的重要工具。
“抗洪工作落實(shí)在點(diǎn),防汛規(guī)劃則要更加宏觀,這正是高分衛(wèi)星的長(zhǎng)處。高分最大的優(yōu)勢(shì)就是對(duì)大范圍區(qū)域情況看得更清楚,問(wèn)題解決得更充分?!彼克畔⒅行母敝魅尾剃?yáng)說(shuō)。
在新疆,草業(yè)工作者們的工作也因?yàn)楦叻中l(wèi)星的應(yīng)用而改變。
1993年,阿斯婭·曼力克大學(xué)畢業(yè),來(lái)到新疆畜牧科學(xué)院草業(yè)研究所工作。2003年,新疆開(kāi)始實(shí)行退牧還草工程,以保護(hù)因過(guò)度放牧而導(dǎo)致的草地退化,阿斯婭和同事們肩負(fù)起了監(jiān)測(cè)草地變化的工作重任,衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)成為監(jiān)測(cè)的重要手段。但是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)尚無(wú)可用的衛(wèi)星數(shù)據(jù),研究所只能購(gòu)買(mǎi)國(guó)外的數(shù)據(jù),分辨率也不是很高。為了準(zhǔn)確驗(yàn)證數(shù)據(jù),阿斯婭和同事們必須騎馬去部分地區(qū)實(shí)地驗(yàn)證。2013年,阿斯婭在工作中第一次用上了高分衛(wèi)星數(shù)據(jù),更加優(yōu)質(zhì)的國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)讓阿斯婭和同事們告別了“在天山中騎十天馬”的日子。
“使用我們自己的數(shù)據(jù),不但節(jié)約了時(shí)間,也節(jié)省了科研經(jīng)費(fèi),真的感到特別自豪?!卑⑺箣I說(shuō)。
通過(guò)對(duì)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應(yīng)用,新疆在濕地保護(hù)、油田生態(tài)安全、水資源利用等方面成果顯著。據(jù)介紹,近期,通過(guò)對(duì)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)的使用,新疆各有關(guān)部門(mén)已經(jīng)完成了近30年艾比湖流域耕地及水域等生態(tài)環(huán)境變化監(jiān)測(cè)、烏魯木齊工業(yè)園區(qū)近10年園區(qū)建設(shè)情況、阿勒泰布爾津縣近30年耕地?cái)U(kuò)張情況等情報(bào)產(chǎn)品的生產(chǎn),撰寫(xiě)了《艾比湖濕地大幅萎縮,生態(tài)治理已刻不容緩》等情報(bào)分析報(bào)告。
在寧夏,高分衛(wèi)星正在精準(zhǔn)扶貧工作中大顯身手。固原地區(qū)自然條件惡劣,是有名的貧困地區(qū),搬遷移民成了脫貧的重要手段。如今,在搬遷過(guò)程中,高分衛(wèi)星發(fā)揮了重要作用。
寧夏遙測(cè)院院長(zhǎng)吳加敏說(shuō):“在進(jìn)行搬遷選址時(shí),通過(guò)使用高分,我們可以很清楚地看到哪里有后備耕地,哪里水源條件好,哪里是合適的落遷地點(diǎn)。此外,通過(guò)高分的應(yīng)用,我們也可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)原址的生態(tài)恢復(fù)情況。”
高分衛(wèi)星的快速應(yīng)用,使我國(guó)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)自給率達(dá)80%,擺脫了對(duì)國(guó)外的依賴(lài)
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前,高分一號(hào)衛(wèi)星累計(jì)分發(fā)數(shù)據(jù)420余萬(wàn)景,高分二號(hào)衛(wèi)星分發(fā)數(shù)據(jù)140余萬(wàn)景。截至2016年6月底,高分一號(hào)衛(wèi)星2米/8米數(shù)據(jù)全國(guó)有效覆蓋948萬(wàn)平方公里,全球有效覆蓋8255萬(wàn)平方公里,已全面進(jìn)入了主要應(yīng)用領(lǐng)域,2米全色/8米多光譜數(shù)據(jù)自給率達(dá)80%;高分二號(hào)衛(wèi)星1米/4米數(shù)據(jù)全國(guó)有效覆蓋904萬(wàn)平方公里,全球有效覆蓋7758萬(wàn)平方公里。高分四號(hào)衛(wèi)星從今年6月13日正式投入使用后,有效支撐了減災(zāi)、氣象、地震、林業(yè)、環(huán)保等行業(yè)主體業(yè)務(wù)需求。
國(guó)防科工局局長(zhǎng)、國(guó)家航天局局長(zhǎng)許達(dá)哲說(shuō):“當(dāng)前,在北京、內(nèi)蒙古、新疆、西藏等26個(gè)?。▍^(qū)、市)已設(shè)立省級(jí)高分?jǐn)?shù)據(jù)與應(yīng)用中心,累積分發(fā)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)20萬(wàn)景,形成專(zhuān)題產(chǎn)品239項(xiàng),服務(wù)產(chǎn)品131項(xiàng)。在北京、新疆兩個(gè)區(qū)域,探索并初步實(shí)現(xiàn)了政府購(gòu)買(mǎi)衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)的商業(yè)模式。”
今年3月,“高分應(yīng)用綜合信息服務(wù)共享平臺(tái)”正式上線發(fā)布。該平臺(tái)已聯(lián)通16個(gè)行業(yè)和7個(gè)地區(qū),共享專(zhuān)題產(chǎn)品446項(xiàng)、服務(wù)產(chǎn)品88項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范121項(xiàng),提供相關(guān)業(yè)務(wù)鏈接100余個(gè),共享數(shù)據(jù)量達(dá)840TB。
在高分專(zhuān)項(xiàng)系列衛(wèi)星發(fā)射應(yīng)用之前,中國(guó)的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口,國(guó)土、水利、林業(yè)、海洋等行業(yè)每年都要花大價(jià)錢(qián)去購(gòu)買(mǎi)國(guó)外遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)。隨著高分?jǐn)?shù)據(jù)持續(xù)穩(wěn)定免費(fèi)供應(yīng)和數(shù)據(jù)處理服務(wù)逐漸完善,國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率以及數(shù)據(jù)價(jià)格均大幅下降。
“高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)已進(jìn)入重點(diǎn)行業(yè)主要業(yè)務(wù),已實(shí)現(xiàn)替代進(jìn)口,數(shù)據(jù)自給率達(dá)80%,成效顯著?!眹?guó)防科工局、國(guó)家航天局副局長(zhǎng)吳艷華說(shuō)。
蔡陽(yáng)表示,高分的使用,提升了我國(guó)在水利監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)層面的國(guó)產(chǎn)化程度,擺脫了對(duì)國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)的依賴(lài)?!拔覀儙缀醪挥眠M(jìn)口數(shù)據(jù)了?!?/p>