卜英竹 曹志建

随着我国航天科技的迅猛发展，卫星遥感已进入一个立体多层次、全方位和全天候的对地观测新时代。人类活动对地球环境的影响，使地球面临严峻的挑战，这需要我们对生活的各大圈层进行更多的观测。

大气环境的观察员——高分五号卫星

在今年首届中国航天大会卫星应用与国际合作论坛上获悉，我国高分专项中唯一一颗实现高光谱分辨率重要使命的对地观测卫星高分五号预计今年5月初发射。高分五号卫星是环境专用卫星，也是高分专项中搭载载荷最多、光谱分辨率最高、研制难度最大的卫星。卫星搭载了六大“神器”：可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪、大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪、大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气主要温室气体监测仪和大气气溶胶多角度偏振探测仪，借助它们，可获取从紫外到长波红外谱段的高光谱分辨率星载遥感数据，对内陆水体、陆表生态环境、蚀变矿物及岩矿类型等地物目标，以及大气污染气体、温室气体、气溶胶等环境和气象要素进行综合探测。

高分专项是啥？

高分专项全名是高分辨率对地观测系统重大专项，被称为 “天眼工程”“创新工程”“应用工程”，主要由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面系统、应用系统等组成，是我国中长期科技发展规划确定的16个重大科技专项之一。这项工程的目标就是要通过系列高分辨率卫星的发射，到2020年使我国形成全天候、全天时、全球覆盖的陆地、大气、海洋对地观测能力。在人造卫星领域，通信、导航、遥感是卫星应用最主要的三大方向。高分专项系列卫星都属于遥感卫星，是帮助人们从天上来观测地球表面的“眼睛”。

“高分专项”的其他成员

自2013年高分一号卫星发射以来，高分二号、高分四号、高分三号高分系列卫星陆续发射。目前，“高分家族”一共发射入轨了四名成员。已经在轨运行工作的高分卫星们个个都是好眼力，也都有着各自的绝活，我们来逐一了解：

高分一号卫星。2013年4月发射，是高分专项的首发星，中高分辨率和宽幅成像能力兼备，它视野广阔，一眼下去覆盖800公里。空间分辨率指从卫星照片上能辨别地面目标的最小尺寸，高分一号卫星可达2米左右，这意味着从卫星上可以清楚地看到地面上的小汽车。时间分辨率指重复观察同一地物所需要的时间，高分一号卫星只需要4天就能把地球完整地看一遍。高分一号卫星實现了空间分辨率和时间分辨率最优组合。

高分二号卫星。2014年8月发射，是我国自主研制的首颗空间分辨率优于1米的民用光学遥感卫星，可以用目光锐利来形容，它“看”得更清晰、细致，它的发射成功将中国遥感卫星空间分辨率带进“亚米时代”。高分二号比一号的分辨率高但是幅宽小些。一号可以用于宽范围的普查，二号用于精确定点的详查。

高分四号卫星。2015年12月发射，它有些“与众不同”，它不像高分一号卫星和高分二号卫星那样在600至700公里的近地轨道环绕地球“奔跑”，而是“站”在距地3.6万公里的地球同步轨道上，相对地球静止驻留凝望，可对某一目标区域长时间观测，源源不断地获取目标区域的动态变化。它不仅代表了中国目前在高轨遥感卫星领域的最高成就，是我国向高轨道遥感领域进军的首发星，而且国际上也没有能与之匹敌的同类卫星。

高分三号卫星。2016年8月发射，它不属于光学遥感卫星，而是一颗微波雷达成像的遥感卫星，是世界上成像模式最多的合成孔径雷达（SAR）卫星，具有12种成像模式。与光学遥感卫星相比，最大的特点是可以全天时、全天候的成像能力，不管白天或黑夜，也不管晴空或雷雨多云，可以随时对地成像，尤其适合用于防灾减灾的工作。

“高分专项”数据的应用

“致广大而尽精微”。高分卫星“登”高“望”远，凭借高空间、时间、光谱、温度分辨率，抓住物体细小的特征。一张“高分天眼网”，将中国大地尽收眼底，保障着国计民生。“高分家族”成员们广泛应用于国土、环保、农业、林业、测绘等领域。

高分一号卫星数据的应用领域极为广泛，除国土资源部、环境保护部、农业部三个主用户外，还包括水利、住建、减灾、林业等十余个其他用户部门，可有效替代国外同类数据进口，提高率数据自给率，可为我国国土普查、环境监测、农业估产、城市规划、水利开发、洪涝灾害监测等十余个领域提供空间信息支持。

高分二号卫星主要用户为国土资源部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家林业局等部门，同时还将为其他用户部门的有关区域提供示范应用服务。它投入使用后，将与在轨运行的高分一号卫星相互配合，推动高分辨率卫星数据应用，为土地利用动态监测、城乡规划监测评价、交通路网规划、森林资源调查、荒漠化监测等行业和首都经济圈等区域应用提供服务支撑。

高分三号卫星的主用户包括国家海洋局、民政部、水利部、中国气象局以及十几个行业，其获取的C频段多极化微波遥感信息，在海洋观测、水利应用、灾害监测、环境监测等方面具有独特的优势，可以为各行业用户提供连续、高质量、高精度对地观测数据，广泛服务于我国海洋、减灾、水利及气象等多个行业及业务部门，应用领域十分广泛。

高分四号卫星可为我国减灾、林业、地震、气象等应用提供快速、可靠、稳定的光学遥感数据，为灾害风险预警预报、林火灾害监测、地震构造信息提取、气象天气监测等业务补充了全新的技术手段，开辟了我国地球同步轨道高分辨率对地观测的新领域。同时，高分四号卫星在环保、海洋、农业、水利等行业以及区域应用方面，也具有巨大潜力和广阔空间。

高分五号卫星整装待发，面向国家污染减排、环境质量监管、大气成分与气候变化监测、国土资源调查等重大需求，开展污染气体、温室气体、区域环境空气质量、水环境和生态环境、大气成分、气候变化、地矿资源调查等高光谱遥感监测应用示范。（编辑/高纬时 任伟）