不断被擦亮的“天眼”
  • 来源:科普时报
  • 作者:侯静
  • 2018-05-18 23:15

  ——我国大力推进高分专项工程纪事

  □ 科普时报记者 侯静

    2018年5月9日2时28分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射高分五号卫星。

    这是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,也是我国光谱分辨率最高的卫星,设计寿命8年,装载2台全新研制的陆地观测载荷和4台全新研制的大气类观测载荷。这6大载荷“神器”让高分五号卫星练就了“火眼金睛”。

    八年上下过索,八年集智攻关,八年开拓创新,高分专项7型卫星工程立项全部完成,高分一号、高分二号、高分三号、高分四号、高分五号卫星已成功发射,建立了一套天空地一体化设计的高效管理模式,形成了一个条块统筹、布局合理的遥感应用组织体系,我国基本建成了高分辨率对地观测系统,取得了显著的经济和社会效益。

    “天、空、地”一体化的设计理念

    2010年以来,中国航天人牢牢把握高分辨率对地观测系统重大专项(以下简称“高分专项”)是创新工程、“天眼”工程、应用工程、民生工程的战略定位,不负众望,全力推进实施。

    围绕既定目标,扭住关键环节,每一步都走得扎实稳定。高分一号卫星实现了中分辨率与大幅宽相结合的观测能力,高分二号卫星标志着我国民用遥感卫星正式跨入亚米级分辨率时代,高分三号卫星是我国首颗1m分辨率C频段多极化合成孔径雷达成像卫星,高分四号卫星是世界首颗地球同步轨道高分辨率成像遥感卫星。

    更为可喜的是,航空观测系统完成5型载荷工程立项并地面系统建设与天基系统实施进度匹配,满足现阶段任务需求;应用系统基本形成了高分一号至高分五号的行业示范能力,着力技术体系和产业体系布局,国家遥感应用能力初步形成;编制印发《高分专项地面系统运行管理暂行办法》《高分专项卫星遥感数据管理暂行办法》《高分专项遥感卫星应急数据获取工作机制和流程》《高分专项数据应用推广指导意见》等配套政策。

    高分五号卫星系统总指挥蒋光伟告诉记者,高分专项采用“天、空、地”一体化的先进设计理念,大幅提升卫星单机产品自主国产化率和整星设计寿命,统筹建设地面系统、应用系统,并与我国其他遥感卫星紧密结合,基本实现了高低轨搭配、光学和SAR结合、详查和普查并行的“天网”布局,初步建成了高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的自主可控对地观测“天眼”工程,具备全天候、全天时、全球的对地观测能力,大幅提高了国产高分辨率遥感数据的自给率,极大地促进了我国空间信息产业的快速发展。

    不断被拓展的民生应用

    积极拓展高分应用领域,精心打造精品应用工程,是高分专项的核心目标,也是所有参与人员不懈努力的目标。8年来,他们以整合数据资源为突破,以服务数据应用为核心,全产业链统筹布局,在短板处聚焦发力,全力拓展高分应用的广度和深度,推进对地观测数据共享平台建设,取得了一批重要阶段性成果,逐步建立健全了高分卫星应用体系。

    超前部署,重点发力,他们在事关全局影响深远的应用推广乘势而上,强力作为。在高分专项工程总师、国防科工局重大专项工程中心主任童旭东办公室,记者看到了很高一摞的《高分专项应用推广总体方案》《高分辨率对地观测系统重大专项数据应用推广指导意见》,《中国高分卫星应用国家报告》,

    他们千方百计进行全产业链布局的规划,以制约应用产业发展的问题为导向,按照国家治理、地方发展、国际合作、技术体系、产业体系、数据政策、标准规范、共享平台、产业联盟、众创空间等“十大要素”,全面加强卫星数据政策、地面系统运行管理、卫星应急数据获取工作机制和流程等政策制定和机制建设,创新部署和安排高分卫星应用的顶层架构,不断扩大高分卫星应用领域,拓展应用效能,切实为治理体系和治理能力现代化提供科技支撑。

    为实现既定目标,他们以“走出去”为引领,首次实现跨行业强强联合,起草凝练急需的首批数据应用标准,积极创建“高分应用综合信息服务共享平台”,强化“地网”建设,逐步实现各行业各地方、各骨干企事业应用成果的互联互通、资源共享,破解高分卫星应用的管理和技术瓶颈;设立30个省级高分数据应用中心,全面部署省域产业化应用,形成可持续发展的产业化模式,指导省级中心“五大能力”建设,服务国家战略和地方经济发展,促进高分应用成果集成共享,引领新的发展模式和应用模式。

    随着高分系列卫星的陆续发射,我国在抗洪救灾、反恐维稳、国家安全、应急搜救、军事演练、重点目标跟踪与监测等方面能力水涨船高,对防灾减灾体系建设产生深远影响,为部门、行业和地方经济发展提供优质服务。据生态环境部卫星环境应用中心主任王桥介绍,高分五号卫星搭载的大气载荷具备大幅宽、高光谱及偏振探测能力,使NO2和SO2等污染气体、CO2和CH4等温室气体高精度遥感探测成为可能,填补了国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白,在水污染防治、生态监管等方面也可发挥重要作用,也是我国现阶段唯一的国产民用高光谱遥感数据源,将有效代替对国外高光谱遥感数据的依赖,大大缓解环保部门对高光谱遥感数据的需求。

    技术创新发展硕果累累

    高分专项作为国家中长期战略发展规划中确定的16个重大科技专项之一,肩负着通过自主创新带动航天及遥感领域技术跨越式发展的历史使命。国家多个部门通力合作,集中优势力量推动技术创新发展。

    “纵向到底,横向到边”,这是天地一体化卫星数据应用统筹管理的新模式,贯通了卫星论证、立项、研制、运行、应用等全过程,实现了“天、地、用”之间的有效衔接,对后续空间基础设施建设具有重要的指导和借鉴意义。分步骤、按阶段推动技术创新,集中突破制约我国遥感卫星用好和好用的一系列关键技术,使低轨卫星寿命从5年提升至8年,并开展了高分三号、四号、五号等填补国内空白的新型卫星,以及有关航空观测载荷研制等工作;组织全国优势力量集中突破微波遥感、高光谱遥感、高轨光学遥感涉及的应用共性关键技术瓶颈;探索建立了卫星综合效能最优的运行机制,构建了高分应用综合信息服务共享平台,强化了地网建设和资源开放共享程度,积极培育国内国际两个市场,多措并举,不断扩大应用领域,持续拓展应用深度,大力提高应用水平。

    目前,高分数据已广泛应用于各行业、各地区的1800多家单位,为国家治理体系和治理能力现代化、区域经济发展等提供了有力的空间信息支持。同时,高分专项已成为我国航天国际合作的重要抓手和支撑,为“一带一路”空间信息走廊建设与应用、亚太空间合作组织多任务小卫星星座、金砖五国遥感卫星星座等项目建设奠定了坚实的基础。


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