“中國農(nóng)業(yè)一號衛(wèi)星”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(nóng)業(yè)一號衛(wèi)星”。 “這是我國第一顆真正意義上的農(nóng)業(yè)遙感衛(wèi)星，可以說是‘中國農(nóng)業(yè)一號衛(wèi)星’?！弊鳛楦叻至栃l(wèi)星的牽頭主用戶，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的有關負責人指出，高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)將在農(nóng)業(yè)農(nóng)村等領域發(fā)揮重要作用，有效扭轉(zhuǎn)目前長期依賴國外同類衛(wèi)星數(shù)據(jù)的局面，強化農(nóng)業(yè)農(nóng)村管理的現(xiàn)代化和信息化。 　　

真正意義上的農(nóng)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(shù)據(jù)保障率有效提升。這些衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)不少已經(jīng)應用于農(nóng)業(yè)，成為農(nóng)業(yè)遙感的主要數(shù)據(jù)源之一，并在一定程度上打破了我國農(nóng)業(yè)遙感中高分辨率遙感數(shù)據(jù)長期依賴國外衛(wèi)星的局面。 比如，利用高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)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(chǎn)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(diào)查中，高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)已全部取代國外同類數(shù)據(jù)；開展全國陸地養(yǎng)殖水面分布、耕地數(shù)量和質(zhì)量臺賬建設等；開展農(nóng)業(yè)旱災、農(nóng)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(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測更具復雜性和特殊性?！鞭r(nóng)業(yè)農(nóng)村部有關負責人解釋，農(nóng)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(nèi)容多，我國地域廣闊，作物類型多樣，種植結(jié)構(gòu)復雜，作物監(jiān)測內(nèi)容較多。此外，數(shù)據(jù)要求高，南方地區(qū)云雨天氣多，除傳統(tǒng)的光學衛(wèi)星遙感外，還需要雷達衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。 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(shù)據(jù)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(nóng)業(yè)農(nóng)村遙感監(jiān)測非常重要，是真正意義上的‘中國農(nóng)業(yè)一號衛(wèi)星’。”上述負責人說。 　　

高分辨率和寬幅成像能力的結(jié)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(zhì)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(xiàn)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(jié)合，可滿足多種空間分辨率、多種光譜分辨率、多源遙感數(shù)據(jù)需求?！蓖駯|說。 　　

高分辨率和寬幅成像能力的結(jié)合，是如何實現(xiàn)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(shù)據(jù)，童旭東強調(diào)。這使得高分六號可以實現(xiàn)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(jīng)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程和農(nóng)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(nóng)作物估產(chǎn)、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查和農(nóng)業(yè)災害監(jiān)測等領域具有十分重要的作用。 初步構(gòu)建天地一體化對地觀測系統(tǒng) 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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)體系基本形成，與其他民用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。國內(nèi)優(yōu)于2米的自主高分辨率數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(gòu)建了天地一體化的對地觀測系統(tǒng)。 目前，高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)已應用于國土、海洋、環(huán)保、水利、林業(yè)、農(nóng)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(tǒng)計等行業(yè)實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)和治理體系的重要支撐，在很大程度上實現(xiàn)了對國外同類型衛(wèi)星數(shù)據(jù)的替代。”童旭東說。