“中國農業一號衛星”高分六號飛向太空
6月2日，高分六號衛星成功飛向太空，我國天地一體化的對地觀測能力進一步提升。每一顆高分系列衛星都有著自己的獨特優勢和使命，對于高分六號衛星而言，其優勢和使命可以用一個詞來形容——“中國農業一號衛星”。
“這是我國第一顆真正意義上的農業遙感衛星，可以說是‘中國農業一號衛星’。”作為高分六號衛星的牽頭主用戶，農業農村部的有關負責人指出，高分六號衛星數據將在農業農村等領域發揮重要作用，有效扭轉目前長期依賴國外同類衛星數據的局面，強化農業農村管理的現代化和信息化。
真正意義上的農業遙感衛星
在高分六號發射之前，我國已成功發射并穩定運行5顆高分系列衛星，高時空分辨遙感數據保障率有效提升。這些衛星遙感數據不少已經應用于農業，成為農業遙感的主要數據源之一，并在一定程度上打破了我國農業遙感中高分辨率遙感數據長期依賴國外衛星的局面。
比如，利用高分衛星數據開展全國小麥、玉米、水稻、大豆、棉花、油菜和甘蔗等作物面積監測、長勢評估、產量預測等，特別是在年度全國冬小麥、北方水稻等作物種植面積變化監測、資源本底調查中，高分衛星數據已全部取代國外同類數據；開展全國陸地養殖水面分布、耕地數量和質量臺賬建設等；開展農業旱災、農田澇害、作物病害蟲害等受災區域應急監測和動態跟蹤，評估災害損失等。
“但是，相比其他領域的遙感監測，農業遙感監測更具復雜性和特殊性。”農業農村部有關負責人解釋，農業監測時間短，作物生長一般就幾個月，適合開展遙感監測的關鍵期就1到2個月，需要快速開展監測，時效性要求較高。同時，監測內容多，我國地域廣闊，作物類型多樣，種植結構復雜，作物監測內容較多。此外，數據要求高，南方地區云雨天氣多，除傳統的光學衛星遙感外，還需要雷達衛星遙感數據。
這些問題，高分六號有望解決。高分六號具有大范圍、重訪周期短、定量化探測等優勢，可滿足多種空間分辨率、多種光譜分辨率、多源遙感數據需求。“高分六號衛星是我國第一顆具備‘紅邊’譜段傳感器的衛星，也是世界上第一顆具備‘紅邊’譜段的寬視場多光譜中高分辨率衛星。這對農業農村遙感監測非常重要，是真正意義上的‘中國農業一號衛星’。”上述負責人說。
高分辨率和寬幅成像能力的結合
高分專項工程總師、國防科工局重大專項工程中心主任童旭東解釋，通俗地講，衛星相當于高掛在地球上空的巨大相機。空間分辨率是指從衛星照片上能辨別地面目標的最小尺寸；時間分辨率是指衛星重復觀察同一地面物體所需要的時間；光譜分辨率是指遙感器接受目標輻射時能分辨的最小波長間隔，地球上不同的元素及其化合物都有自己獨特的光譜特征，光譜因此被視為辨別物質的“指紋”。
“一般而言，空間分辨率和時間分辨率是一對‘冤家’，需要犧牲一方來保證另一方，但高分六號實現了這兩點的優化組合，具備中高分辨率和寬幅成像能力的結合，可滿足多種空間分辨率、多種光譜分辨率、多源遙感數據需求。”童旭東說。
高分辨率和寬幅成像能力的結合，是如何實現的呢？
高分六號搭載了2米全色/8米多光譜高分辨率相機和16米多光譜中分辨率寬幅相機兩個光學傳感器，可以獲取從紫到近紅外譜段的多光譜遙感數據，童旭東強調。這使得高分六號可以實現對玉米、大豆、棉花、馬鈴薯等同期生長的大宗作物，以及大蒜、生姜、枸杞等經濟作物開展田塊級的精細識別，助力高精度、定量化和大范圍的農業生產過程和農業資源環境要素監測；還可開展葉綠素含量等作物養分含量監測，對農作物估產、農業資源調查和農業災害監測等領域具有十分重要的作用。
初步構建天地一體化對地觀測系統
自2010年高分專項立項以來，我國已發射了高分一號高分寬幅、高分二號亞米全色、高分三號1米雷達、高分四號同步凝視、高分五號高光譜觀測等多顆衛星，數據源不斷豐富。迄今為止，涵蓋不同空間分辨率、不同覆蓋寬度、不同譜段、不同重訪周期的高分數據體系基本形成，與其他民用衛星遙感數據相配合，為高分遙感的應用奠定了堅實基礎。
“在專項實施前，我國天地一體化高分辨率對地觀測體系尚未建立，長期缺乏自主高分辨率對地觀測數據。國內優于2米的自主高分辨率數據占比低于20%，且只在國土、測繪、環保、減災等少部分行業開展試驗應用，海量遙感數據的業務應用能力不足。”童旭東說，高分專項實施8年以來，我國已初步構建了天地一體化的對地觀測系統。
目前，高分衛星數據已應用于國土、海洋、環保、水利、林業、農業、發改委、減災、中科院、氣象、住建、交通等12個行業的主體業務。而且，公安、衛生、統計等行業實現了遙感應用零的突破。比如，公安部門將遙感應用于毒品源識別；衛生部門應用高分衛星數據監測環境要素變化，預測傳染病和流行病發展趨勢。
“高分衛星數據已成為相關部門主體業務不可或缺的手段，成為各級政府治理結構和治理體系的重要支撐，在很大程度上實現了對國外同類型衛星數據的替代。”童旭東說。
（本報記者 陳海波）
