高分多模衛(wèi)星看得更清更準(zhǔn)

馮華

國(guó)家航天局供圖

在距地面600多公里的遙遠(yuǎn)太空“俯瞰”地球，蘭州雁灘黃河大橋細(xì)節(jié)清晰，黃河水波紋明顯;葛洲壩大壩泄洪情景清晰可見(jiàn)，洶涌的水流與旁邊船閘平靜的水面形成鮮明對(duì)比;南京奧林匹克體育場(chǎng)頂部的結(jié)構(gòu)、色彩等細(xì)節(jié)一清二楚……

9月29日，國(guó)家航天局發(fā)布了高分辨率多模綜合成像衛(wèi)星（以下簡(jiǎn)稱“高分多模衛(wèi)星”）首批20余幅亞米級(jí)遙感影像產(chǎn)品，包括北京、內(nèi)蒙古、蘭州、嘉峪關(guān)、葛洲壩等區(qū)域地標(biāo)圖像。這批影像可以說(shuō)是我國(guó)民用科研衛(wèi)星最高分辨率影像，全面展示了高分多模衛(wèi)星的高效智能敏捷成像模式。

? 高分家族新成員，是我國(guó)目前分辨率最高的光學(xué)遙感科研衛(wèi)星

作為高分家族的新成員，高分多模衛(wèi)星于今年7月3日在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，有“大美之星”的美譽(yù)，甫一亮相就得到廣泛關(guān)注。

國(guó)家航天局對(duì)地觀測(cè)與數(shù)據(jù)中心副主任孟令杰介紹，顧名思義，高分多模衛(wèi)星具有多種工作模式，是《國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2015—2025年）》中分辨率最高的光學(xué)遙感科研衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星配置了1個(gè)全色、8個(gè)多光譜譜段，標(biāo)志著我國(guó)光學(xué)遙感衛(wèi)星研制總體水平已進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。

高分辨率，是高分多模衛(wèi)星最顯著的特點(diǎn)。孟令杰說(shuō)，高分多模衛(wèi)星是我國(guó)第一顆分辨率優(yōu)于0.5米的敏捷智能遙感衛(wèi)星，可以用于大比例尺的平面測(cè)圖和更新。

航天科技集團(tuán)有限公司五院遙感總體部總師楊文濤介紹，高分辨率讓高分多模衛(wèi)星視力絕佳，“目光炯炯看得清”。高分多模衛(wèi)星隨身攜帶的大口徑、長(zhǎng)焦距高分辨率相機(jī)，相當(dāng)于一臺(tái)太空中的“巨型單反相機(jī)”，能夠拍攝亞米級(jí)分辨率全色圖像。這個(gè)亞米級(jí)的分辨率，讓高分多模衛(wèi)星在600多公里的遙遠(yuǎn)太空，也能看清地面上小轎車的擋風(fēng)玻璃。

此外，高分多模衛(wèi)星還能拍攝米級(jí)分辨率的深藍(lán)、藍(lán)色、綠色、黃色、紅色等多個(gè)譜段的多光譜圖像，并且保證圖像的紋理具有極高的清晰度，大大滿足用戶的需求?！案叻侄嗄Ｐl(wèi)星有9個(gè)譜段，可以更好地支持地物要素的精細(xì)分類，開(kāi)展植被健康狀況、葉綠素含量等信息反演，更有利于精細(xì)化的遙感監(jiān)測(cè)和管理?！弊匀毁Y源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心總工程師唐新明表示。

高分多模衛(wèi)星不僅能看得“清”，還能夠看得“準(zhǔn)”，也就是在一個(gè)地方拍照后能夠準(zhǔn)確計(jì)算出地理位置。比如說(shuō)，拍攝受災(zāi)地區(qū)，不僅能夠得到清晰圖像，還能夠迅速準(zhǔn)確計(jì)算出受災(zāi)道路、橋梁、房屋等的準(zhǔn)確位置，為搶險(xiǎn)救災(zāi)工作提供極其寶貴的信息。

“身板靈活動(dòng)作快”，是高分多模衛(wèi)星的另一個(gè)顯著特點(diǎn)。它采用了全新一代中型敏捷遙感衛(wèi)星公用平臺(tái)，具備敏捷姿態(tài)機(jī)動(dòng)能力。有別于其他身體壯實(shí)塊頭大的兄弟，它體態(tài)纖細(xì)，“身輕如燕”，圖像獲取效率特別高，觀測(cè)數(shù)量較一般傳統(tǒng)衛(wèi)星提高了4～6倍。

此外，高分多模衛(wèi)星還有一個(gè)強(qiáng)大功能，就是它的多種成像模式：同軌多點(diǎn)目標(biāo)成像、同軌多條帶拼幅成像、同軌多角度成像、同軌立體成像、非沿跡主動(dòng)推掃成像等。由于自主管理功能強(qiáng)大，這顆衛(wèi)星可以在軌自主實(shí)現(xiàn)動(dòng)作及指令的規(guī)劃，簡(jiǎn)化地面操作，確保自身安全;星上圖像數(shù)據(jù)提取與處理功能，則能夠保證它按用戶需求進(jìn)行快速“摳圖”，方便用戶使用。

? 廣泛應(yīng)用于資源、測(cè)繪、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、林業(yè)等多個(gè)行業(yè)，是名副其實(shí)的“多面手”

本領(lǐng)強(qiáng)大的高分多模衛(wèi)星，用途非常廣泛。據(jù)介紹，高分多模衛(wèi)星將應(yīng)用于資源、測(cè)繪、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、林業(yè)等多個(gè)行業(yè)的幾十種業(yè)務(wù)，進(jìn)一步滿足自然資源、調(diào)查監(jiān)測(cè)、開(kāi)發(fā)利用、地質(zhì)勘查以及應(yīng)急減災(zāi)、農(nóng)業(yè)調(diào)查、住建監(jiān)測(cè)、林業(yè)保護(hù)等領(lǐng)域的高精度數(shù)據(jù)需求。

“高分多模衛(wèi)星可以應(yīng)用于所有山水林田湖草的調(diào)查和監(jiān)測(cè)，滿足國(guó)家對(duì)自然資源管理的基礎(chǔ)性需求?！碧菩旅鞲嬖V記者，高分多模衛(wèi)星在自然資源領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。如新型基礎(chǔ)測(cè)繪，衛(wèi)星可用于1︰10000乃至更大比例尺的基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)更新，建設(shè)實(shí)景三維中國(guó)。再如自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)與確權(quán)登記，衛(wèi)星可用于全國(guó)國(guó)土資源調(diào)查，以及包括國(guó)土變更調(diào)查、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)等在內(nèi)的自然資源調(diào)查，可以發(fā)現(xiàn)50—100平方米的變化要素。衛(wèi)星還可以為自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記提供高精度、多時(shí)相的平面和三維影像信息。此外，衛(wèi)星在摸清資源家底、國(guó)土空間規(guī)劃、地質(zhì)勘查與礦產(chǎn)資源監(jiān)測(cè)、執(zhí)法督查等方面都可以發(fā)揮很大作用。

再以農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域的應(yīng)用為例，高分多模衛(wèi)星的高分辨率、多譜段等特點(diǎn)讓它可以監(jiān)測(cè)農(nóng)作物種植面積，更準(zhǔn)確地區(qū)分同一塊田地里間種的玉米和大豆各自的長(zhǎng)勢(shì)情況，為農(nóng)作物精準(zhǔn)估產(chǎn)提供有力手段。還可以實(shí)現(xiàn)大比例尺農(nóng)業(yè)農(nóng)村資源調(diào)查，開(kāi)展耕地撂荒、稻田養(yǎng)殖調(diào)查、設(shè)施農(nóng)業(yè)用地和其他農(nóng)用地調(diào)查等。

針對(duì)高分多模衛(wèi)星廣泛的“朋友圈”，研發(fā)人員用一句順口溜歸納了它的高強(qiáng)本領(lǐng)：“一二三四五，金木水火土。”其中金是指“各種礦產(chǎn)一看便知”，木是指“森林覆蓋一覽無(wú)余”，水是指“環(huán)保海岸缺一不可”，火是指“減災(zāi)應(yīng)急一應(yīng)俱全”，土是指“國(guó)土住建一目了然”，生動(dòng)形象地概括了高分多模衛(wèi)星的應(yīng)用范圍，是名副其實(shí)的“多面手”。

? 首個(gè)采用PPP模式的民用航天科研項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)空間基礎(chǔ)設(shè)施商業(yè)化運(yùn)營(yíng)有益探索

9月29日舉行的高分多模衛(wèi)星首圖發(fā)布儀式上，還有一個(gè)特殊的簽約環(huán)節(jié)。國(guó)家航天局對(duì)地觀測(cè)與數(shù)據(jù)中心、中國(guó)四維測(cè)繪技術(shù)有限公司和中國(guó)長(zhǎng)城工業(yè)集團(tuán)有限公司簽署了高分多模衛(wèi)星PPP項(xiàng)目合同。

據(jù)介紹，高分多模衛(wèi)星是首個(gè)采用政府與社會(huì)資本合作模式（PPP）的民用航天科研項(xiàng)目，將實(shí)現(xiàn)空間基礎(chǔ)設(shè)施商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的有益探索。

孟令杰介紹，根據(jù)合作協(xié)議，政府方負(fù)責(zé)高分多模衛(wèi)星研制、數(shù)據(jù)接收以及一級(jí)產(chǎn)品的加工;社會(huì)資本方承擔(dān)衛(wèi)星研制部分費(fèi)用，擁有衛(wèi)星8年運(yùn)營(yíng)權(quán)益，運(yùn)營(yíng)期間負(fù)責(zé)按PPP合同免費(fèi)向主要用戶部門提供公益服務(wù)數(shù)據(jù)，向商業(yè)客戶提供標(biāo)準(zhǔn)或高級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)。運(yùn)營(yíng)期滿后，衛(wèi)星使用權(quán)收回政府方。政府方授權(quán)國(guó)家航天局對(duì)地觀測(cè)與數(shù)據(jù)中心為PPP項(xiàng)目實(shí)施機(jī)構(gòu)、代表政府方與社會(huì)資本方簽訂合同，對(duì)社會(huì)資本方提供公益服務(wù)質(zhì)量和商業(yè)推廣服務(wù)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)督和考核。經(jīng)過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性磋商程序，中國(guó)四維測(cè)繪技術(shù)有限公司和中國(guó)長(zhǎng)城工業(yè)集團(tuán)有限公司組成的聯(lián)合體中選為社會(huì)資本方。

“高分多模衛(wèi)星的高分辨率使得它在滿足用戶公益需求的基礎(chǔ)上，也具有很強(qiáng)的商業(yè)應(yīng)用前景。因此，探索采用PPP模式來(lái)實(shí)施高分多模衛(wèi)星項(xiàng)目，可以說(shuō)為商業(yè)航天的發(fā)展開(kāi)辟了一條新路，這樣的探索對(duì)于航天事業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)意義深遠(yuǎn)。”孟令杰表示。

不僅僅是高分多模衛(wèi)星，隨著我國(guó)高分專項(xiàng)的實(shí)施，我國(guó)已成功發(fā)射多顆高分衛(wèi)星，高分?jǐn)?shù)據(jù)在20余個(gè)行業(yè)、31個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）得到廣泛應(yīng)用。為了讓這些高分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)揮更大作用，國(guó)家航天局將2020年定為高分專項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)用推廣建設(shè)的關(guān)鍵年，進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)應(yīng)用推廣體系建設(shè)，打造“中國(guó)高分”品牌，推進(jìn)遙感應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國(guó)家航天局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，今后將加強(qiáng)高分工程多類衛(wèi)星的聯(lián)動(dòng)應(yīng)用，將實(shí)踐檢驗(yàn)成功的“高分模式”推廣應(yīng)用到后續(xù)國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中來(lái)，為助力脫貧攻堅(jiān)、全面建成小康社會(huì)、生態(tài)文明建設(shè)、鄉(xiāng)村振興和“一帶一路”建設(shè)作出更大貢獻(xiàn)。