“中国农业一号卫星”:农业观测,看得更细更广—新闻—科学网

 
作者:冯华 来源:人民日报 发布时间:2018/6/3 10:19:12
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“中国农业一号卫星”:农业观测,看得更细更广

 

《 人民日报 》( 2018年06月03日 04 版)

6月2日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射高分专项高分六号卫星。这是一颗低轨光学遥感卫星,也是我国首颗精准农业观测的高分卫星,具有高分辨率和宽覆盖相结合的特点。高分六号将与在轨的高分一号卫星组网运行,大幅提高对地观测能力,为生态文明建设、乡村振兴战略等重大需求提供遥感数据支撑。

真正意义上的“中国农业一号卫星”

高分专项工程总设计师、国防科工局重大专项工程中心主任童旭东介绍,高分六号为“高分陆地应急监测卫星”,其性能与高分一号相似,都具有高分辨率和宽覆盖相结合的成像能力,发射后与在轨的高分一号卫星组成星座,将大大缩短重访时间间隔,对于形成我国高空间分辨率、高时间分辨率对地观测能力具有重要意义。

据介绍,高分六号卫星搭载了两个具备大幅宽的光学相机,并在宽幅相机新增了4个波段,特别是增加了能够有效反映作物特有光谱特性的红边波段。这使得高分六号卫星成为我国第一颗具备红边波段传感器的卫星,也是世界上第一颗具备红边波段的宽视场多光谱中高分辨率卫星,可以说是真正意义上的“中国农业一号卫星”。

专家表示,近年来,我国大力推进遥感技术在农业农村领域的应用,开展了作物产量、面积、长势等常规性监测,对旱灾、涝灾等农业灾害开展了应急性监测,为国家粮食安全战略实施提供了有效的技术支撑手段。尤其是2016年以来,将遥感技术应用到农业重大政策落实情况监管,相继开展了耕地轮作休耕遥感核查、重要粮食生产功能区和重要农产品保护区“两区”划定等工作。

高分六号于2015年7月正式立项,由国防科工局组织实施。

首次专门为农业应用需求设置两个红边波段

童旭东告诉记者,高分六号卫星虽然性能与高分一号卫星相似,但是采用了新型技术路线,具有高分辨率、宽覆盖、高质量成像、高效能成像、国产化率高等特点。

通俗地讲,卫星相当于高挂在地球上空的巨大相机。空间分辨率是指从卫星照片上能辨别地面目标的最小尺寸。时间分辨率是指卫星重复观察同一地面物体所需要的时间。光谱分辨率是指遥感器接受目标辐射时能分辨的最小波长间隔。地球上不同的元素及其化合物都有自己独特的光谱特征,光谱因此被视为辨别物质的“指纹”。

一般而言,空间分辨率和时间分辨率是一对“冤家”,需要牺牲一方来保证另一方,但高分六号卫星实现了这两点的优化组合,具备中高分辨率和宽幅成像能力的结合,可满足多种空间分辨率、多种光谱分辨率、多源遥感数据需求。

据介绍,高分六号卫星搭载了两个光学传感器,分别是高分相机和宽幅相机,可以获取多光谱遥感数据,实现对陆表资源的综合观测。其中,高分相机具有全色、蓝、绿、红和近红外5个谱段,全色数据的空间分辨率为2米,多光谱数据的空间分辨率为8米,幅宽超过90公里,能够支持高精度的农业资源调查。宽幅相机的观测幅宽超过800公里,空间分辨率为16米,具有8个谱段。

专家特别指出,高分六号卫星还首次专门为农业应用需求设置了两个红边波段,有效提升了作物类型的识别能力,可开展叶绿素含量等作物养分含量监测,对玉米、水稻、大豆、棉花、花生等农作物估产、农业资源调查和农业灾害监测等领域具有十分重要的作用。

高分六号将与高分一号卫星进行组网,卫星的重访周期从4天缩短到2天,可以快速实现对作物和农田环境的监测,特别是为开展耕地轮作休耕制度试点等农业政策落实情况核查提供了有效的基础数据。

高分卫星数据已实现替代进口,自给率达80%

童旭东介绍,高分专项工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》确定的16个重大专项之一。专项实施前,我国尚未建立起天地一体化高分辨率对地观测体系;专项启动实施8年来,数据源不断丰富,涵盖不同空间分辨率、不同覆盖宽度、不同谱段、不同重访周期的高分数据体系基本形成,与其他民用卫星遥感数据相配合,为高分遥感的应用奠定了坚实基础。

近几年,由于高分一号、二号、三号、四号数据的持续稳定供应和相关数据处理服务日臻完善,高分卫星数据已经成为农业遥感的主要数据源之一,打破了农业遥感中高分辨率遥感数据长期依赖国外卫星的局面。高分卫星数据已实现替代进口,自给率达80%。截至目前,累计分发高分卫星数据约1500万景。

当前高分卫星数据已在国土、海洋、环保、林业等20个行业1800多家单位得到了广泛应用。童旭东举例说,气象和减灾两个行业正实现高分示范系统与原有卫星业务系统的集成,在汛期南方大雨和多次台风应对的防灾减灾方面,高分四号卫星拍摄的超高清云图成为中央气象台研判台风路径和损毁影响的重要信息源。交通行业应用高分影像数据,结合大数据分析方法,对春运期间火车站附近进行人群热度分析,指导人流疏散,防止发生踩踏事件。

 
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