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）》中確定的重大專項(xiàng)之一，也被稱為“天眼”工程。
國(guó)防科工局重大專項(xiàng)工程中心主任、高分專項(xiàng)工程總師童旭東說：“這項(xiàng)工程的目標(biāo)就是要通過系列高分辨率衛(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。高分專項(xiàng)系列衛(wèi)星都屬于遙感衛(wèi)星，是幫助人們從天上來觀測(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，它們主要是通過連續(xù)發(fā)射無線電信號(hào)，為地面、海洋、空中和空間用戶進(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。航天科研人員們稱其是“大幅寬成像”。
高分二號(hào)衛(wèi)星可以用目光銳利來形容，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，如果說地球上的小轎車，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。”童旭東說。
監(jiān)測(cè)汛情、精準(zhǔn)扶貧……高分專項(xiàng)系列衛(wèi)星正在越來越多的行業(yè)大顯身手
從天山到長(zhǎng)江，從北京到寧夏，如今高分專項(xiàng)系列衛(wèi)星正在越來越多的區(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，問題解決得更充分?！彼克畔⒅行母敝魅尾剃栒f。
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)，來到新疆畜牧科學(xué)院草業(yè)研究所工作。2003年，新疆開始實(shí)行退牧還草工程，以保護(hù)因過度放牧而導(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)尚無可用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，研究所只能購買國(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。
通過對(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，通過對(duì)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)的使用，新疆各有關(guān)部門已經(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：“在進(jìn)行搬遷選址時(shí)，通過使用高分，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
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余萬景，高分二號(hào)衛(wèi)星分發(fā)數(shù)據(jù)140余萬景。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948萬平方公里，全球有效覆蓋8255萬平方公里，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904萬平方公里，全球有效覆蓋7758萬平方公里。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：“當(dāng)前，在北京、內(nèi)蒙古、新疆、西藏等26個(gè)省（區(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)20萬景，形成專題產(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)了政府購買衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)的商業(yè)模式?！?/p>
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)錢去購買國(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。
蔡陽表示，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。“我們幾乎不用進(jìn)口數(shù)據(jù)了。”
