近日，由中國航天科技集團(tuán)公司研制的高分一號衛(wèi)星（高分辨率對地觀測衛(wèi)星）順利完成在軌測試任務(wù)，正式投入使用。從去年4月26日至今，盡管發(fā)射時間不久，高分一號衛(wèi)星在軌測試期間的良好表現(xiàn)，已經(jīng)預(yù)示著該衛(wèi)星數(shù)據(jù)的廣闊應(yīng)用前景。未來，高分一號將在國土資源調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測、氣候變化監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)以及預(yù)防災(zāi)害和實施災(zāi)后救援等方面，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的戰(zhàn)略需要，提供更強(qiáng)有力的支撐。未來，航天科技集團(tuán)還將發(fā)射高分專項后續(xù)衛(wèi)星型號，2014年將要發(fā)射的高分二號衛(wèi)星具有米級分辨率的成像能力。
以應(yīng)用為出發(fā)點和落腳點
有專家稱高分專項是“天眼”工程，是建立我國戰(zhàn)略性空間基礎(chǔ)設(shè)施的重大工程，對確保我國空間信息資源的自主權(quán)有重要意義。其實，高分專項也是創(chuàng)新工程，更是信息服務(wù)的應(yīng)用工程。
在以應(yīng)用為出發(fā)點和落腳點的前提下，高分一號從設(shè)計之初便充分吸取了國土資源部、農(nóng)業(yè)部、環(huán)保部等用戶的需求。該衛(wèi)星在工程上突破了高空間分辨率、多光譜與寬覆蓋相結(jié)合的光學(xué)遙感等關(guān)鍵技術(shù)。
衛(wèi)星上的多個載荷可同時工作，在進(jìn)行2米分辨率全色、8米分辨率多光譜以60公里幅寬對地觀測的同時，又可同步完成16米分辨率多光譜800公里大幅寬對地觀測。這在國際上是首創(chuàng)，800公里的觀測幅寬也是國際同類遙感衛(wèi)星中的最大幅寬。
同時，高分一號首次將我國低軌遙感衛(wèi)星設(shè)計壽命提升至5到8年。其高分辨率體現(xiàn)在空間、時間和光譜分辨率3個方面?？臻g分辨率指從衛(wèi)星照片上能辨別地面目標(biāo)的最小尺寸，高分一號衛(wèi)星可達(dá)2米左右，這意味著從衛(wèi)星上可以清楚地看到地面上的小汽車。時間分辨率指重復(fù)觀察同一地物所需要的時間，高分一號衛(wèi)星只需要4天就能把地球完整地看一遍。
一般而言，空間分辨率和時間分辨率是一對“冤家”，通常需要犧牲一方來保證另一方的領(lǐng)先水平，但高分一號衛(wèi)星實現(xiàn)了這兩點的最優(yōu)組合。另外，高分一號衛(wèi)星光譜成像能力上增加了高分辨率多光譜成像能力，是目前國內(nèi)運(yùn)行衛(wèi)星載荷中的最高水平，除了黑白照片，還可以下傳具有近紅外、黃、藍(lán)、綠4個譜段的彩色圖像。
上述這些創(chuàng)新突破對于提升我國遙感衛(wèi)星技術(shù)水平，提高我國高分辨率對地觀測數(shù)據(jù)自給率，具有重大戰(zhàn)略意義。
在軌測試發(fā)揮重要作用
高分一號投入使用大大提高了我國對地觀測高分辨率水平，標(biāo)志著我國遙感衛(wèi)星應(yīng)用進(jìn)入了一個新階段。就目前來看，高分一號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，除國土資源部、環(huán)保部、農(nóng)業(yè)部3個主要用戶外，還包括水利、住建、減災(zāi)、林業(yè)等10余個其他用戶部門。
針對華北華東地區(qū)的霧霾現(xiàn)象，高分一號衛(wèi)星獲取了近500景觀測數(shù)據(jù)，為有效開展霧霾污染形成、發(fā)展、消散等的基礎(chǔ)研究提供了信息。
高分一號在軌測試期間，在新疆艾比湖區(qū)域監(jiān)測風(fēng)蝕荒漠化地類541440畝、水蝕荒漠化地類16167畝、鹽漬荒漠化地類1940370畝、復(fù)合荒漠化地類328875畝。其數(shù)據(jù)為政府開展荒漠化監(jiān)測評價工作提供了依據(jù)，估計可帶來的年經(jīng)濟(jì)效益在4000萬元以上。
在軌測試期間，高分一號還憑借其精確、及時的優(yōu)勢，在防災(zāi)減災(zāi)工作中及時獲取并提供了大量數(shù)據(jù)，發(fā)揮了重要作用。
在2013年7月22日甘肅岷縣地震中，該衛(wèi)星獲取的災(zāi)區(qū)數(shù)據(jù)有力支撐了災(zāi)區(qū)評價、次生災(zāi)害監(jiān)測等工作。在2013年8月中旬的東北地區(qū)洪澇災(zāi)害中，該衛(wèi)星獲取的綏化、肇東、富裕等嚴(yán)重災(zāi)區(qū)的各種專題圖，為黑龍江省在農(nóng)業(yè)損失評估、房屋損毀評估、物資保障、交通設(shè)施搶修、重要水利設(shè)施監(jiān)控等方面提供了重要的決策依據(jù)。針對四川雅安地震及2013年7月9日特大暴雨引發(fā)的嚴(yán)重次生地質(zhì)災(zāi)害，該衛(wèi)星為中科院遙感與數(shù)字地球研究所、四川省等有關(guān)單位提供災(zāi)后觀測數(shù)據(jù)近400景，有力支持有關(guān)部門開展應(yīng)急救援和災(zāi)后重建。
此外，高分一號還走出國門，應(yīng)亞太空間合作組織請求，向成員國巴基斯坦提供了其2013年9月24日地震災(zāi)區(qū)的相關(guān)影像數(shù)據(jù)。
“高分一號有著其他遙感衛(wèi)星無法替代的作用，其數(shù)據(jù)具有良好的應(yīng)用前景?！备叻謱ｍ椣嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示。
高分應(yīng)用大有可為
我國雖然已是世界公認(rèn)的航天大國，但是在衛(wèi)星應(yīng)用方面，尤其是對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域還相對滯后、亟待加強(qiáng)。
高分專項負(fù)責(zé)人表示，接下來高分專項要進(jìn)一步聚焦經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)和國家安全等重大需求，將重心放到“既抓好工程建設(shè)，又抓好數(shù)據(jù)應(yīng)用上來”。通過一定時期的“放水養(yǎng)魚”，不斷培育應(yīng)用市場，推動應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化。
據(jù)介紹，高分專項打破了以往遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)由單一或少數(shù)用戶部門管理的模式，每顆高分衛(wèi)星均對應(yīng)多個主要用戶部門，并向其他用戶部門提供數(shù)據(jù)服務(wù)。
國防科工局結(jié)合專項實施，鼓勵和支持高分?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用有關(guān)產(chǎn)業(yè)集群、產(chǎn)業(yè)化基地等建設(shè)，并逐步引導(dǎo)優(yōu)勢民營企業(yè)對高分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行商業(yè)開發(fā)、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)模式。此外，國防科工局通過政府間平等互利的數(shù)據(jù)交換等合作，將高分?jǐn)?shù)據(jù)有效推廣出去，并支持國內(nèi)相關(guān)企業(yè)開拓國際商業(yè)服務(wù)市場。
未來，高分專項后續(xù)衛(wèi)星型號的創(chuàng)新任務(wù)比一號衛(wèi)星更復(fù)雜、更艱巨，應(yīng)用需求也十分迫切。
高分專項工程將主要向3個方向發(fā)展：第一個方向指，2014年將要發(fā)射的高分二號衛(wèi)星具有米級分辨率的成像能力，能夠進(jìn)行道路監(jiān)測和道路規(guī)劃，城市建設(shè)用地規(guī)劃、調(diào)查和執(zhí)法；第二個方向是微波成像衛(wèi)星用雷達(dá)來進(jìn)行監(jiān)測，實現(xiàn)全天候的對地觀測，主要用于加強(qiáng)對海洋的監(jiān)測；第三個方向則是高光譜觀測衛(wèi)星，用于對地面礦產(chǎn)資源的監(jiān)測。
