地球的“3D大片”來了 高分七號衛(wèi)星首批影像圖發(fā)布

今天，我國首顆民用亞米級高分辨率光學立體測繪衛(wèi)星——高分七號拍攝的首批衛(wèi)星影像圖正式亮相，揭開了這顆發(fā)射時頗為低調(diào)的“高分家族”新成員的神秘面紗。

　　高分七號是一顆什么樣的衛(wèi)星？有哪些神奇的本領(lǐng)？未來將發(fā)揮什么作用？本報記者進行了采訪解讀。

　　高分七號是顆什么樣的星？——定位精度最高的測繪衛(wèi)星，可為地球繪制立體圖像高分七號的全稱是“高分辨率國土測繪衛(wèi)星”，是高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(簡稱高分專項)的重要組成部分，也是目前高分專項系列衛(wèi)星中測圖精度要求最高的科研型衛(wèi)星。今年11月3日，高分七號在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，11月5日在軌開機工作并獲取了首批衛(wèi)星影像。高分七號的成功，標志著我國跨入1:1萬比例尺航天測繪新時代，已達到國際先進水平。

　　簡單地說，高分七號是一顆測繪衛(wèi)星，主要用于我國1:1萬立體測圖生產(chǎn)及更大比例尺基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的獲取和更新。中國航天科技集團有限公司中國空間技術(shù)研究院高分七號衛(wèi)星總設(shè)計師曹海翊進一步解釋，“測繪衛(wèi)星就是精確測量大地的尺子，如果把以往其他通用遙感衛(wèi)星比作米尺，那么高分七號就是一把游標卡尺，能夠高精度地測量地物的平面位置和高度。”

　　那么，這個高精度具體是什么含義？

　　曹海翊說，我國以往衛(wèi)星的測繪精度是1:5萬比例尺，高分七號能達到1:1萬比例尺，對地物的平面定位精度優(yōu)于5米，測高精度優(yōu)于1米。也就是說，高分七號對于地面物體的平面定位精度誤差在5米以內(nèi)；而之前1:5萬比例尺時代，衛(wèi)星對地物的平面定位精度誤差在20米左右。“因此，高分七號能夠更準確地定位地物的位置、識別更多的細節(jié)。打個比方，以往我們能夠定位比較寬闊的高速公路和國道的位置，現(xiàn)在則能夠精確定位鄉(xiāng)間小路的位置?！?/p>

　　除了定位精準，高分七號還有一項神奇的本領(lǐng)——能給地球拍攝“3D”大片。

　　自然資源部國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心總工、高分七號衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計師唐新明介紹，與一般光學遙感衛(wèi)星只能拍攝平面圖像相比，高分七號可以繪制立體圖像，投入使用后，建筑物在地圖上不再只是一個方格，而是一個個三維“模型”?！案叻制咛柵渲?臺雙線陣相機和1臺激光測高儀，測高精度和定位精度是目前國內(nèi)最高的。不僅能夠拍出高清晰度的地表圖片，還能明確圖中每一個像素點的橫豎坐標位置。因此，高分七號能夠高效地繪制地面地形模型，甚至是城市三維模型?！?/p>

　　國防科工局重大專項工程中心主任、高分專項工程總設(shè)計師童旭東表示，高分七號衛(wèi)星是實現(xiàn)國家高分辨率對地觀測能力的重要標志之一。目前只有少數(shù)航天強國具備1:1萬比例尺的衛(wèi)星測繪能力，高分七號的發(fā)射將進一步凸顯我國航天大國的國際地位。

　　高分七號能做什么？——雄安新區(qū)建設(shè)、冬奧會場館選址等都需要高精度測繪數(shù)據(jù)

　　作為一顆測繪衛(wèi)星，高分七號的牽頭主用戶為自然資源部，其他用戶包括住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家統(tǒng)計局等。也就是說，高分七號將滿足測繪、住建、統(tǒng)計等用戶在基礎(chǔ)測繪、全球地理信息保障、城鄉(xiāng)建設(shè)監(jiān)測評價、農(nóng)業(yè)調(diào)查統(tǒng)計等方面對高精度立體測繪數(shù)據(jù)的迫切需求，意義十分重大。

　　“測繪是經(jīng)濟社會發(fā)展和國防建設(shè)的一項基礎(chǔ)性工作，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展加快，城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)劇變、農(nóng)業(yè)用地變化、自然災(zāi)害頻發(fā)，測繪地理信息系統(tǒng)建設(shè)、地理國情監(jiān)測、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)、國家統(tǒng)計應(yīng)用等業(yè)務(wù)都對1:1萬比例尺測繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品提出了迫切的需求?！辈芎ｑ幢硎荆叻制咛柕耐度胧褂脤崿F(xiàn)我國民用大比例尺測繪衛(wèi)星從整星研制到圖像應(yīng)用領(lǐng)域的全方位突破，從而在國民經(jīng)濟建設(shè)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生直接的經(jīng)濟和社會效益。

　　專家舉例說，大到一帶一路重點項目規(guī)劃、雄安新區(qū)的建設(shè)、冬奧會場館的選址，小到住宅小區(qū)、學校、公園的選址布局，都需要大量高精度測繪數(shù)據(jù)作為決策依據(jù)。以往是大量測繪人員跋山涉水、手提肩扛，甚至是冒著生命危險到實地執(zhí)行任務(wù)，人力耗費大、持續(xù)時間久。而高分七號發(fā)射之后，可以短短幾分鐘就完成原來幾個月甚至幾年才能完成的任務(wù)。

　　唐新明介紹，高分七號在高精度立體測繪、自然資源監(jiān)測等領(lǐng)域具有獨特的應(yīng)用優(yōu)勢，是各級資源主管部門和政府獲取自然資源現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和動態(tài)變化數(shù)據(jù)的重要支撐。“比如全國土地利用變更的調(diào)查監(jiān)測與核查，利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)就能動態(tài)掌握全國年度土地利用現(xiàn)狀變化情況，及時更新國家級土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫。再比如對礦產(chǎn)資源開發(fā)現(xiàn)狀、礦山開發(fā)占地等的巡查工作，能夠強化事中監(jiān)管、動態(tài)掌握礦產(chǎn)資源開發(fā)情況，可以及時發(fā)現(xiàn)問題，及時制止礦山開發(fā)盜采濫采、越界開采以及環(huán)境破壞等違法行為。甚至對極地探測都有很大幫助，通過挖掘高分七號衛(wèi)星激光測高儀在北極海冰厚度變化監(jiān)測應(yīng)用的潛力，能夠為我國開展極地科學考察與應(yīng)對全球氣候變化提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐?！?/p>

那么，高分七號在普通百姓的日常生活中有應(yīng)用嗎？

　　專家表示，目前，導航地圖的應(yīng)用已經(jīng)深入民眾生活?？爝f、外賣、叫車，現(xiàn)代人的生活方式離不開手機APP中的導航功能。導航功能不僅僅依靠北斗、GPS之類的導航衛(wèi)星，還需要測繪衛(wèi)星的支持。

　　“舉個例子，假如小明想導航到天壇，自己的位置可以通過手機接收導航衛(wèi)星的信號得知，那天壇的位置是怎么知道的呢？一種方法是拿著GPS接收機到天壇去定位一下，但這樣費時費力；更便捷有效的方法就是使用測繪衛(wèi)星進行大面積、高效率的在軌測繪，獲取的測繪數(shù)據(jù)經(jīng)地面進一步處理后生成手機導航功能中的背景地圖，為導航業(yè)務(wù)提供地表基準位置信息?！辈芎ｑ锤嬖V記者，高分七號將大幅提升我國地圖的精度，以后大家出行就可以使用高分七號獲取的地圖和北斗的導航信號，讓航天技術(shù)真正服務(wù)于人民生活。

“高分家族”有多厲害？——我國已構(gòu)建起穩(wěn)定運行的高分衛(wèi)星遙感系統(tǒng)

　　高分七號衛(wèi)星可以說是“高分家族”的“老小”，隨著它的成功發(fā)射，我國的高分專項工程7型衛(wèi)星“七戰(zhàn)七捷”，初步構(gòu)建起了穩(wěn)定運行的高分衛(wèi)星遙感系統(tǒng)。

　　專家介紹，“高分家族”里的衛(wèi)星“各有千秋”。其中，高分一號和高分二號都是光學成像遙感衛(wèi)星，只是高分二號全色和多光譜分辨率都提高了一倍。高分三號是家族中唯一一個微波遙感衛(wèi)星，高分四號為地球同步軌道上的光學衛(wèi)星。高分五號不僅裝有高光譜相機，而且擁有多部大氣環(huán)境和成分探測設(shè)備。高分六號與高分一號擁有相似的載荷性能。

　　童旭東告訴記者，高分專項實施9年來，我國低軌遙感衛(wèi)星分辨率由高分專項實施前最高2.1米提高到0.65米，靜止軌道遙感衛(wèi)星分辨率由千米級提高到50米，低軌遙感衛(wèi)星設(shè)計壽命由3年大幅提高到8年，重點突破了一系列技術(shù)瓶頸，推動我國遙感衛(wèi)星技術(shù)跨上新的臺階，極大提高了我國天基對地觀測水平。

　　目前，由高低不同軌道、從可見光到微波不同譜段觀測手段的高分專項衛(wèi)星，初步構(gòu)成了我國自主高分辨率對地觀測系統(tǒng)，形成了全天候、全天時、時空協(xié)調(diào)的對地觀測能力?！半S著高分專項天基系統(tǒng)的建設(shè)進程，國內(nèi)進口衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接近80%已被高分專項數(shù)據(jù)替代，遠超高分專項實施方案規(guī)定的60%的目標。”童旭東說，高分專項實施前，僅有國土、林業(yè)、測繪等8個行業(yè)、北京等少數(shù)幾個區(qū)域開展遙感衛(wèi)星應(yīng)用，現(xiàn)在高分專項數(shù)據(jù)已在20個行業(yè)、31個區(qū)域得到廣泛應(yīng)用，成為國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要信息技術(shù)支撐。

　　特別需要指出的是，高分專項已成為我國國家航天局在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域進行雙邊、多邊合作的重要抓手，促進了中俄、中巴(西)、中埃(及)、中印(度)等合作協(xié)議、大綱、諒解備忘錄的簽訂和實施，為開展“一帶一路”空間信息走廊、金磚五國星座計劃、亞太空間合作組織多任務(wù)小衛(wèi)星星座等論證工作奠定堅實基礎(chǔ)。以高分七號為例，不僅滿足了我國對高分辨率衛(wèi)星影像的需求，還能滿足亞太地區(qū)、非洲、南美等國家對高分辨率衛(wèi)星影像的需求，極大地提高我國的國際地位，并進一步推動國際合作。

　　今年11月6日，我國首次面向國際社會免費開放高分一號、高分六號兩顆衛(wèi)星的16米全球數(shù)據(jù)，是繼美國陸地衛(wèi)星、歐洲哨兵衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球開放共享之后，又一項引起全球轟動的遙感領(lǐng)域重大事件，國際社會和相關(guān)國際組織給予高度評價，為構(gòu)建人類命運共同體，落實《聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展議程》，提供了中國智慧和中國方案，也使國際社會享受到了飛速發(fā)展的中國航天成果。