2013年4月底，由中國(guó)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(hào)衛(wèi)星，作為我國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的首發(fā)星，在酒泉成功發(fā)射。一年多以來(lái)，高分一號(hào)衛(wèi)星在國(guó)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(hào)衛(wèi)星發(fā)射后，國(guó)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(kāi)展了科研試用，在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀調(diào)查、水環(huán)境和大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查等方面取得重要階段性成果。在國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2013年河北等五省秋糧和新疆棉花種植面積統(tǒng)計(jì)工作中，高分一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)替代國(guó)外數(shù)據(jù)的使用率達(dá)70%，突破了該領(lǐng)域長(zhǎng)期依賴國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)的瓶頸。我國(guó)民用高分辨率遙感數(shù)據(jù)國(guó)產(chǎn)化程度顯著提高。

常年從事地面監(jiān)測(cè)工作的王兵對(duì)高分一號(hào)衛(wèi)星的水環(huán)境監(jiān)測(cè)能力感觸極深。“太湖水華暴發(fā)面積動(dòng)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(cè)就成了最佳選擇。”王兵介紹，在藍(lán)藻集中監(jiān)測(cè)的幾個(gè)月里，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每天都會(huì)傳送到環(huán)保部。工作人員可根據(jù)幾個(gè)月到幾年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，比較不同區(qū)域藍(lán)藻首次暴發(fā)時(shí)間、頻率頻度等因素，反推出藍(lán)藻的形成條件、變化趨勢(shì)。

高分一號(hào)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(yàn)。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(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)和專題解譯產(chǎn)品被及時(shí)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(hào)衛(wèi)星利用16米寬覆蓋相機(jī)高效完成了洪水淹沒(méi)區(qū)域的評(píng)估工作，與實(shí)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(hào)衛(wèi)星也做了有益嘗試。“利用該衛(wèi)星監(jiān)測(cè)和評(píng)估災(zāi)情，每個(gè)點(diǎn)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(shí)際救援工作的黑龍江省水文局副局長(zhǎng)楊廣元如是評(píng)價(jià)。

不僅在國(guó)內(nèi)遙感應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手，高分一號(hào)衛(wèi)星還促進(jìn)了中國(guó)與國(guó)際的合作。針對(duì)巴基斯坦地震，中國(guó)國(guó)家航天局應(yīng)亞太空間組織的請(qǐng)求，及時(shí)向巴基斯坦提供了地震災(zāi)區(qū)高分一號(hào)衛(wèi)星的影像數(shù)據(jù)。此外，中國(guó)國(guó)家航天局與俄羅斯航天局簽署了對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享協(xié)議，通過(guò)國(guó)際合作，我國(guó)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(shì)彰顯

高分一號(hào)衛(wèi)星能夠取得上述應(yīng)用效果，與其技術(shù)特點(diǎn)密不可分。首先，高分一號(hào)衛(wèi)星具有同時(shí)實(shí)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(hào)衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)無(wú)地面控制點(diǎn)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(hào)衛(wèi)星還具備較強(qiáng)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(hào)衛(wèi)星所獲取的圖像信息未被證實(shí)與失聯(lián)客機(jī)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(shì)。

據(jù)高分一號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師白照廣介紹，該衛(wèi)星在馬航搜尋過(guò)程中較好的成像質(zhì)量，很大程度上得益于科研團(tuán)隊(duì)事先針對(duì)該遙感衛(wèi)星進(jìn)行的專項(xiàng)設(shè)計(jì)。后續(xù)他們還將引入其他民用遙感衛(wèi)星設(shè)計(jì)專項(xiàng)技術(shù)，以提高圖像精度。然而，白照廣也并不諱言，高分一號(hào)衛(wèi)星的各方面能力還有提升空間。未來(lái)，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(cè)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(hào)衛(wèi)星的兩種相機(jī)載荷雖然在技術(shù)上是成功的，但面向應(yīng)用時(shí)，二者協(xié)同工作卻存在一定影響。“如果2米/8米相機(jī)機(jī)動(dòng)側(cè)擺，就會(huì)影響16米相機(jī)大幅寬的4天覆蓋觀測(cè)能力。高分一號(hào)技術(shù)后續(xù)將應(yīng)用到兩個(gè)序列衛(wèi)星中去。”白照廣說(shuō)。

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

衛(wèi)星立項(xiàng)或可期待

雖然高分一號(hào)衛(wèi)星的投入使用標(biāo)志著我國(guó)高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)國(guó)產(chǎn)化向前邁出了決定性意義的一步，然而我國(guó)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(hào)衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師顧行發(fā)說(shuō)。

除了自主數(shù)據(jù)源獲取存在困難，目前我國(guó)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(guó)的LANDSAT衛(wèi)星從一號(hào)衛(wèi)星發(fā)射到八號(hào)衛(wèi)星，法國(guó)SPOT衛(wèi)星也連續(xù)發(fā)射了6顆。而在我國(guó)，民用遙感衛(wèi)星的立項(xiàng)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(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星計(jì)劃的可持續(xù)性，可謂迫在眉睫。

海洋一號(hào)B星、環(huán)境一號(hào)A/B星與高分一號(hào)衛(wèi)星同屬民用遙感衛(wèi)星，由同一個(gè)“娘家”航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制，在我國(guó)國(guó)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(zhǎng)壽命，超期服役4年的海洋一號(hào)B星和超期服役2年半的環(huán)境一號(hào)A/B星完成了軌道傾角調(diào)整控制任務(wù)。環(huán)保部、國(guó)家減災(zāi)委、國(guó)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(xiàng)和研制將為我國(guó)行業(yè)應(yīng)用、應(yīng)急救災(zāi)和災(zāi)后重建、國(guó)際合作應(yīng)用等方面提供不竭的續(xù)航動(dòng)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(guò)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(jī)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）