“中國農業(yè)一號衛(wèi)星”高分六號飛向太空
6月2日,高分六號衛(wèi)星成功飛向太空,我國天地一體化的對地觀測能力進一步提升。每一顆高分系列衛(wèi)星都有著自己的獨特優(yōu)勢和使命,對于高分六號衛(wèi)星而言,其優(yōu)勢和使命可以用一個詞來形容——“中國農業(yè)一號衛(wèi)星”。
“這是我國第一顆真正意義上的農業(yè)遙感衛(wèi)星,可以說是‘中國農業(yè)一號衛(wèi)星’!弊鳛楦叻至栃l(wèi)星的牽頭主用戶,農業(yè)農村部的有關負責人指出,高分六號衛(wèi)星數據將在農業(yè)農村等領域發(fā)揮重要作用,有效扭轉目前長期依賴國外同類衛(wèi)星數據的局面,強化農業(yè)農村管理的現代化和信息化。
真正意義上的農業(yè)遙感衛(wèi)星
在高分六號發(fā)射之前,我國已成功發(fā)射并穩(wěn)定運行5顆高分系列衛(wèi)星,高時空分辨遙感數據保障率有效提升。這些衛(wèi)星遙感數據不少已經應用于農業(yè),成為農業(yè)遙感的主要數據源之一,并在一定程度上打破了我國農業(yè)遙感中高分辨率遙感數據長期依賴國外衛(wèi)星的局面。
比如,利用高分衛(wèi)星數據開展全國小麥、玉米、水稻、大豆、棉花、油菜和甘蔗等作物面積監(jiān)測、長勢評估、產量預測等,特別是在年度全國冬小麥、北方水稻等作物種植面積變化監(jiān)測、資源本底調查中,高分衛(wèi)星數據已全部取代國外同類數據;開展全國陸地養(yǎng)殖水面分布、耕地數量和質量臺賬建設等;開展農業(yè)旱災、農田澇害、作物病害蟲害等受災區(qū)域應急監(jiān)測和動態(tài)跟蹤,評估災害損失等。
“但是,相比其他領域的遙感監(jiān)測,農業(yè)遙感監(jiān)測更具復雜性和特殊性!鞭r業(yè)農村部有關負責人解釋,農業(yè)監(jiān)測時間短,作物生長一般就幾個月,適合開展遙感監(jiān)測的關鍵期就1到2個月,需要快速開展監(jiān)測,時效性要求較高。同時,監(jiān)測內容多,我國地域廣闊,作物類型多樣,種植結構復雜,作物監(jiān)測內容較多。此外,數據要求高,南方地區(qū)云雨天氣多,除傳統的光學衛(wèi)星遙感外,還需要雷達衛(wèi)星遙感數據。
這些問題,高分六號有望解決。高分六號具有大范圍、重訪周期短、定量化探測等優(yōu)勢,可滿足多種空間分辨率、多種光譜分辨率、多源遙感數據需求!案叻至栃l(wèi)星是我國第一顆具備‘紅邊’譜段傳感器的衛(wèi)星,也是世界上第一顆具備‘紅邊’譜段的寬視場多光譜中高分辨率衛(wèi)星。這對農業(yè)農村遙感監(jiān)測非常重要,是真正意義上的‘中國農業(yè)一號衛(wèi)星’!鄙鲜鲐撠熑苏f。
高分辨率和寬幅成像能力的結合
高分專項工程總師、國防科工局重大專項工程中心主任童旭東解釋,通俗地講,衛(wèi)星相當于高掛在地球上空的巨大相機?臻g分辨率是指從衛(wèi)星照片上能辨別地面目標的最小尺寸;時間分辨率是指衛(wèi)星重復觀察同一地面物體所需要的時間;光譜分辨率是指遙感器接受目標輻射時能分辨的最小波長間隔,地球上不同的元素及其化合物都有自己獨特的光譜特征,光譜因此被視為辨別物質的“指紋”。
“一般而言,空間分辨率和時間分辨率是一對‘冤家’,需要犧牲一方來保證另一方,但高分六號實現了這兩點的優(yōu)化組合,具備中高分辨率和寬幅成像能力的結合,可滿足多種空間分辨率、多種光譜分辨率、多源遙感數據需求!蓖駯|說。
高分辨率和寬幅成像能力的結合,是如何實現的呢?
高分六號搭載了2米全色/8米多光譜高分辨率相機和16米多光譜中分辨率寬幅相機兩個光學傳感器,可以獲取從紫到近紅外譜段的多光譜遙感數據,童旭東強調。這使得高分六號可以實現對玉米、大豆、棉花、馬鈴薯等同期生長的大宗作物,以及大蒜、生姜、枸杞等經濟作物開展田塊級的精細識別,助力高精度、定量化和大范圍的農業(yè)生產過程和農業(yè)資源環(huán)境要素監(jiān)測;還可開展葉綠素含量等作物養(yǎng)分含量監(jiān)測,對農作物估產、農業(yè)資源調查和農業(yè)災害監(jiān)測等領域具有十分重要的作用。
初步構建天地一體化對地觀測系統
自2010年高分專項立項以來,我國已發(fā)射了高分一號高分寬幅、高分二號亞米全色、高分三號1米雷達、高分四號同步凝視、高分五號高光譜觀測等多顆衛(wèi)星,數據源不斷豐富。迄今為止,涵蓋不同空間分辨率、不同覆蓋寬度、不同譜段、不同重訪周期的高分數據體系基本形成,與其他民用衛(wèi)星遙感數據相配合,為高分遙感的應用奠定了堅實基礎。
“在專項實施前,我國天地一體化高分辨率對地觀測體系尚未建立,長期缺乏自主高分辨率對地觀測數據。國內優(yōu)于2米的自主高分辨率數據占比低于20%,且只在國土、測繪、環(huán)保、減災等少部分行業(yè)開展試驗應用,海量遙感數據的業(yè)務應用能力不足。”童旭東說,高分專項實施8年以來,我國已初步構建了天地一體化的對地觀測系統。
目前,高分衛(wèi)星數據已應用于國土、海洋、環(huán)保、水利、林業(yè)、農業(yè)、發(fā)改委、減災、中科院、氣象、住建、交通等12個行業(yè)的主體業(yè)務。而且,公安、衛(wèi)生、統計等行業(yè)實現了遙感應用零的突破。比如,公安部門將遙感應用于毒品源識別;衛(wèi)生部門應用高分衛(wèi)星數據監(jiān)測環(huán)境要素變化,預測傳染病和流行病發(fā)展趨勢。
“高分衛(wèi)星數據已成為相關部門主體業(yè)務不可或缺的手段,成為各級政府治理結構和治理體系的重要支撐,在很大程度上實現了對國外同類型衛(wèi)星數據的替代!蓖駯|說。
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