2013年4月底，由中國航天科技集團(tuán)公司所屬航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制的民用高分辨率遙感衛(wèi)星——高分一號衛(wèi)星，作為我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)的首發(fā)星，在酒泉成功發(fā)射。一年多以來，高分一號衛(wèi)星在國土資源、環(huán)境和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用效果，正由以技術(shù)推廣為主的衛(wèi)星向業(yè)務(wù)應(yīng)用型衛(wèi)星發(fā)展。

在軌應(yīng)用大顯身手

自高分一號衛(wèi)星發(fā)射后，國土資源部、環(huán)保部、農(nóng)業(yè)部等用戶部門應(yīng)用衛(wèi)星數(shù)據(jù)積極開展了科研試用，在礦產(chǎn)資源開發(fā)現(xiàn)狀調(diào)查、水環(huán)境和大氣環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查等方面取得重要階段性成果。在國家統(tǒng)計局2013年河北等五省秋糧和新疆棉花種植面積統(tǒng)計工作中，高分一號衛(wèi)星數(shù)據(jù)替代國外數(shù)據(jù)的使用率達(dá)70%，突破了該領(lǐng)域長期依賴國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)的瓶頸。我國民用高分辨率遙感數(shù)據(jù)國產(chǎn)化程度顯著提高。

常年從事地面監(jiān)測工作的王兵對高分一號衛(wèi)星的水環(huán)境監(jiān)測能力感觸極深。“太湖水華暴發(fā)面積動輒幾十上百平方公里，利用衛(wèi)星遙感手段大范圍快速監(jiān)測就成了最佳選擇。”王兵介紹，在藍(lán)藻集中監(jiān)測的幾個月里，衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)每天都會傳送到環(huán)保部。工作人員可根據(jù)幾個月到幾年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，比較不同區(qū)域藍(lán)藻首次暴發(fā)時間、頻率頻度等因素，反推出藍(lán)藻的形成條件、變化趨勢。

高分一號衛(wèi)星在應(yīng)急救災(zāi)和災(zāi)后重建方面，也經(jīng)受住了考驗。去年的四川雅安地震、甘肅岷縣地震和東北特大洪澇災(zāi)害中，高分一號衛(wèi)星數(shù)據(jù)和專題解譯產(chǎn)品被及時地提供給有關(guān)部門和地方政府。特別是在東北抗洪救災(zāi)中，高分一號衛(wèi)星利用16米寬覆蓋相機高效完成了洪水淹沒區(qū)域的評估工作，與實際情況吻合率達(dá)90%以上，為黑龍江省災(zāi)后重建工作提供了有力的信息和技術(shù)支持。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品如何“打通最后一公里”，更好地為用戶服務(wù)？高分一號衛(wèi)星也做了有益嘗試。“利用該衛(wèi)星監(jiān)測和評估災(zāi)情，每個點都帶有坐標(biāo)，每天都能拿到更新的數(shù)據(jù)。”

一直在抗洪一線參與實際救援工作的黑龍江省水文局副局長楊廣元如是評價。

不僅在國內(nèi)遙感應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手，高分一號衛(wèi)星還促進(jìn)了中國與國際的合作。針對巴基斯坦地震，中國國家航天局應(yīng)亞太空間組織的請求，及時向巴基斯坦提供了地震災(zāi)區(qū)高分一號衛(wèi)星的影像數(shù)據(jù)。此外，中國國家航天局與俄羅斯航天局簽署了對地觀測數(shù)據(jù)共享協(xié)議，通過國際合作，我國遙感應(yīng)用也將獲得更豐富的數(shù)據(jù)資源。

應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢彰顯

高分一號衛(wèi)星能夠取得上述應(yīng)用效果，與其技術(shù)特點密不可分。首先，高分一號衛(wèi)星具有同時實現(xiàn)高、中分辨率與大、小幅寬相結(jié)合的成像能力，能適應(yīng)多種空間分辨率、多種光譜、多源遙感數(shù)據(jù)綜合需求。其次，高分一號衛(wèi)星可實現(xiàn)無地面控制點50米圖像定位精度，能滿足用戶的精細(xì)化應(yīng)用需求。此外，高分一號衛(wèi)星還具備較強的數(shù)據(jù)處理與傳輸能力、高精度姿態(tài)控制能力以及高應(yīng)用效能。在近期馬航事件中，盡管高分一號衛(wèi)星所獲取的圖像信息未被證實與失聯(lián)客機直接相關(guān)，但其連續(xù)獲取疑似目標(biāo)圖像信息的結(jié)果，充分展現(xiàn)了其在突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)任務(wù)中不可替代的優(yōu)勢。

據(jù)高分一號衛(wèi)星總設(shè)計師白照廣介紹，該衛(wèi)星在馬航搜尋過程中較好的成像質(zhì)量，很大程度上得益于科研團(tuán)隊事先針對該遙感衛(wèi)星進(jìn)行的專項設(shè)計。后續(xù)他們還將引入其他民用遙感衛(wèi)星設(shè)計專項技術(shù)，以提高圖像精度。然而，白照廣也并不諱言，高分一號衛(wèi)星的各方面能力還有提升空間。未來，科研人員們還將在衛(wèi)星姿態(tài)敏捷能力、星上數(shù)據(jù)處理和衛(wèi)星自主測試方面繼續(xù)提升高分系列衛(wèi)星的應(yīng)用能力。

此外，目前高分一號衛(wèi)星的兩種相機載荷雖然在技術(shù)上是成功的，但面向應(yīng)用時，二者協(xié)同工作卻存在一定影響。“如果2米/8米相機機動側(cè)擺，就會影響16米相機大幅寬的4天覆蓋觀測能力。高分一號技術(shù)后續(xù)將應(yīng)用到兩個序列衛(wèi)星中去。”白照廣說。

白照廣口中的“兩個序列”，一個是要將載有2米/8米高分辨率相機的高分衛(wèi)星作為獨立序列發(fā)展，提高衛(wèi)星的敏捷能力；另一個就是讓載有16米寬覆蓋相機的高分衛(wèi)星“接力”已超壽命的環(huán)境一號A/B星。

衛(wèi)星立項或可期待

雖然高分一號衛(wèi)星的投入使用標(biāo)志著我國高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)國產(chǎn)化向前邁出了決定性意義的一步，然而我國遙感衛(wèi)星應(yīng)用整體情況還存在著諸多不盡如人意之處。“自主衛(wèi)星數(shù)據(jù)種類較單一、數(shù)據(jù)源較缺乏，信息源的應(yīng)用剛剛起步等，都是制約遙感衛(wèi)星應(yīng)用的瓶頸。”高分一號衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計師顧行發(fā)說。

除了自主數(shù)據(jù)源獲取存在困難，目前我國遙感應(yīng)用研究還非常零碎和局部，整體規(guī)劃較差。例如，美國的LANDSAT衛(wèi)星從一號衛(wèi)星發(fā)射到八號衛(wèi)星，法國SPOT衛(wèi)星也連續(xù)發(fā)射了6顆。而在我國，民用遙感衛(wèi)星的立項往往缺乏宏觀的統(tǒng)籌和部署，不同部門和不同應(yīng)用領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)也缺少連續(xù)性和一致性。保持對地觀測衛(wèi)星計劃的可持續(xù)性，可謂迫在眉睫。

海洋一號B星、環(huán)境一號A/B星與高分一號衛(wèi)星同屬民用遙感衛(wèi)星，由同一個“娘家”航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制，在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中同樣發(fā)揮著極為重要的作用。近期，為延長壽命，超期服役4年的海洋一號B星和超期服役2年半的環(huán)境一號A/B星完成了軌道傾角調(diào)整控制任務(wù)。環(huán)保部、國家減災(zāi)委、國家海洋局等用戶已將海洋、環(huán)境衛(wèi)星作為其主要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)源。后續(xù)更多此類民用遙感衛(wèi)星的立項和研制將為我國行業(yè)應(yīng)用、應(yīng)急救災(zāi)和災(zāi)后重建、國際合作應(yīng)用等方面提供不竭的續(xù)航動力。

“技術(shù)和應(yīng)用需要互相協(xié)調(diào)促進(jìn)。衛(wèi)星只有通過不斷的應(yīng)用，才能促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步；而遙感衛(wèi)星技術(shù)的提高，既需要提高相機成像能力，還需要提高成像質(zhì)量，才能極大地發(fā)揮其應(yīng)用效能。”白照廣認(rèn)為。（崔恩慧）