2015年12月29日0時04分,西昌衛星發射中心,在巍峨群山的映襯下,雄偉的長徵三號乙運載火箭騰空而起,成功將「高分四號」衛星送入預定軌道。至此,「高分衛星」家族又多了一位重要成員。
「高分四號」是「高解析度對地觀測系統國家重大科技專項」的一顆重要衛星,也是我國首顆地球同步軌道高解析度觀測衛星。
由於具有高軌高解析度和高時間解析度等特點,具有可見光和紅外成像能力,能夠對地凝視,「高分四號」可謂「武藝高強」,開闢了我國高軌高解析度對地觀測技術的新領域,也將顯著提升我國天基對地遙感觀測能力,並和「高分一號」、「高分二號」衛星一起,為國土資源管理工作裝上更清晰、更靈活的「千裡眼」。
實踐中,作為「高分一號」和「高分二號」衛星的牽頭主用戶,國土資源部從中獲益匪淺。如今,「高分衛星」遙感數據已逐步取代同等解析度國外衛星遙感數據,在國土資源領域發揮了重要作用。
替代了近80%同等解析度的國外衛星數據
2013年4月26日,「高分一號」衛星成功發射,搭載了兩臺2米解析度多光譜相機和4臺16米解析度多光譜相機;2014年8月19日,「高分二號」衛星成功發射,搭載了兩臺高解析度1米全色、4米多光譜相機。
與「高分四號」一起,三顆衛星均屬於「高解析度對地觀測系統國家重大科技專項」的重要組成部分。「高分專項」自2010年正式啟動以來,為國家經濟建設、國家安全、科技發展和社會進步作出了突出貢獻。
據專家介紹,截至2015年11月底,「高分專項」累計分發數據403萬景,數據量超過我國以往遙感衛星歷史數據的總和,使近年來國內市場上國外衛星數據價格大幅降低,解析度低於2米的國外衛星數據已基本退出國內市場。
「每個年度,國土資源部約有490個區域1900萬平方公裡的"高分衛星"觀測需求。」中國國土資源航空物探遙感中心專家方洪賓告訴記者,「以往,這些數據幾乎全部依靠國外衛星,而"高分一號"和"高分二號"衛星發射後,由於遙感數據的空間解析度、光譜解析度、時間解析度和數據覆蓋能力均得到了極大提升,替代了將近80%同等解析度的國外衛星數據,在國土資源領域得到了廣泛應用,發揮了重要作用。」
作為「高分一號」和「高分二號」兩顆衛星的主用戶,國土資源部通過不懈努力,使「高分衛星」遙感數據在國土資源領域得到更為廣泛而有效的應用。
今年12月,新成立的中國地質調查局衛星應用研究中心會同中國土地勘測規劃院等單位,建立了高分應用系統,具備任務管控、數據採集、數據處理、地質解譯、野外查驗、共享服務、數據支撐、運行管理等功能,形成了「高分衛星」數據從需求統籌、數據接收、數據處理、專題影像產品生產到應用服務的全鏈路生產線系統,具備了每天1000景正射影像產品自動化生產能力。
「這確保了我們能夠對每天接收的"高分衛星"數據進行質量檢查、處理、標準影像產品生產和歸檔入庫,極大滿足了國土資源領域對衛星遙感數據產品的迫切性和時效性需求。同時,實現了對數據的有效統籌,解決了數據分散採購、處理造成的資源浪費和影像產品不規範的問題,提升了"高分衛星"的應用水平。」方洪賓說。
在國土資源管理、地質礦產調查等領域應用廣泛
作為「高分一號」和「高分二號」衛星的牽頭主用戶,國土資源部目前共獲取「高分一號」衛星有效數據69.5萬景,數據量119.8TB;獲取「高分二號」衛星有效數據23.9萬景,數據量114.9TB。
「這些遙感數據,無論是在土地資源遙感監測、地質礦產調查評價,還是在突發地質災害應急調查以及"一帶一路"遙感地質調查中,均發揮了重要作用。」方洪賓告訴記者。
以土地資源全天候遙感監測為例。全國低解析度遙感監測是土地資源全天候遙感監測的任務之一,以新增建設用地為重點監測對象,採用現勢性強的中低解析度遙感影像,以及早發現違規用地目標,為強化高效監測監管提供數據基礎。
今年前三季度,國土資源部利用2537景「高分一號」衛星16米中解析度影像進行掃面監測,實際覆蓋面積超過2000萬平方公裡;再利用高解析度影像對掃面監測到的區域進行試點城市強化監測,涉及北京、瀋陽、保定、銀川、南京、襄陽、貴陽、廣州、廈門9個試點城市,大大提高了工作效率。
土地利用變更調查監測與核查工作也廣泛應用了「高分衛星」遙感數據。方洪賓介紹,2015年度土地變更調查監測與核查工程,共使用「高分一號」衛星數據上萬景,覆蓋全國264.8萬平方公裡國土面積,準確掌握了我國土地利用年度變更情況。
在礦產資源開發現狀調查與監測中,「高分衛星」數據同樣發揮了重要作用。
2015年,國土資源部利用「高分一號」數據,開展了全國陸域192個全國重點礦區52.7萬平方公裡的礦產資源開發狀況遙感調查和動態監測,為全國礦產衛片執法監督檢查工作提供了基礎數據。
利用「高分二號」數據,國土資源部開展了25個全國礦山地質環境問題區監測工作,基本查明了問題區礦產資源開發佔地現狀、礦山地質災害分布現狀及危害、礦山環境恢復治理現狀及效果信息,為開展全國礦山地質環境管理及礦山復綠工作提供了基礎數據和技術支撐,對全國礦山開發佔地、礦山地質災害形成和分布特徵等分析工作具有重要價值。
而突發地質災害發生後,「高分衛星」則可在第一時間啟動編程拍攝,及時獲取災後數據。利用「高分衛星」數據,國土資源部先後開展了西藏昌都地震、陝西山陽滑坡、新疆公格爾九別峰冰川移動監測等突發地質災害遙感應急調查,為國家和地方政府開展應急救援、災情調查、隱患點排查以及安置選址工作提供了重要的技術支撐。
此外,在邊境地區國土資源管理與開發、「一帶一路」遙感地質調查、縣級城鎮建設規模擴展監測、土地督察和地方國土資源部門執法等工作中,「高分衛星」也功不可沒。
確保高分數據在行業應用效益最大化
由於國土資源主體業務工作涉及土地資源、地質礦產、地質環境等多個領域,其調查、監測對象覆蓋了幾乎所有陸地地理要素和自然資源、環境變量,因此,要實現短周期、大覆蓋,以及各種精度尺度多要素信息的獲取,任務重要卻十分艱巨。
「高分衛星」為實現這個目標提供了支撐。「應該說,在國土資源部資源調查與監管這個大的職能下,高解析度對地觀測系統所提供的多載荷、多解析度、多特點的遙感數據,是各類具體業務有效開展的重要數據基礎。」方洪賓告訴記者。
「高分四號」與「高分一號」、「高分二號」軌道不同,各項性能指標也不盡相同,但都具備機動、可控、解析度高等特點。在充分利用這些特點的基礎上,可以逐步建立起基於自主衛星的全國土地調查監測、地質礦產資源與地質災害環境遙感調查與監測、地質災害及重大地質事件應急響應等一系列的業務體系,並最終有效地支撐和提升國土資源現有業務管理和服務水平。
方洪賓告訴記者,在「高分專項」後續支持下,國土資源部將繼續推進「高分衛星」數據的行業業務化應用和推廣服務能力建設,在進一步提高國土資源高分應用示範系統的業務能力與水平的同時,結合國土資源部的業務特點,繼續推進相關配套的保障政策制定工作,確保國產衛星,尤其是業務衛星與現有業務中技術規程、應用與管理模式有效整合。
「我們還會在此基礎上加大力量,進行國產衛星應用的大力推廣,以確保"高分衛星"數據在國土資源行業應用效益最大化。」方洪賓說。
(責任編輯: HN666)