让高精度遥感探测成为现实 环境监测新增“中国芯”

2018年05月10日 14:55行业动态来源:中国环保在线

浩瀚宇宙再添一颗“中国芯”!5月9日,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。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让“高分五号”练就了一双“慧眼”,助力生态环境保护。

卫星遥感监测具有宏观、快速、准确等特点,近年来作为生态环境动态变化监测的有效手段,得到了越来越多的应用。以2016年杭州G20峰会为例,“高分五号”就曾对杭州市及其周边省市重点工业企业停产及限产情况开展过遥感监测。在水环境方面,也实现了每周对太湖、巢湖、滇池蓝藻水华和富营养化的遥感动态监测。

“高分五号”是世界上首颗实现对大气和陆地综合观测的高光谱卫星,也是我国光谱分辨率最高的卫星。同样作为我国高分专项中一颗重要的科研卫星,“高分五号”投入使用后,将在我国高光谱分辨率遥感卫星应用方面起到重要示范作用。公开资料显示,卫星设计寿命8年,总质量约为2700千克,运行于太阳同步回归轨道,平均轨道高度接近700公里。

与此前“高分”家族不同的是,普通光学成像只能看到物质的形状、尺寸等,“高分五号”观测范围从可见光扩展到紫外、红外、短波、长波红外,分辨率达到0.5纳米,相当于一张A4纸的万分之一。同时光谱与图像结合为一体,从而探测出物质的具体成分,区分不同地物、不同污染物甚至不同污染程度的能力大大提高。此外,该星定标精度高,星上载荷光谱定标精度为国内卫星之最。

“高分五号”就像是一个“全能运动员”,可谓是十八般武艺样样精通。其高光谱/多光谱对地成像观测、多角度观测等探测手段,几乎涵盖了目前光学遥感卫星所有的工作模式。其中可见短波红外高光谱相机和全谱段光谱成像探测仪这两个载荷,就可以高精度监测陆地和水体环境要素,诚如在水体生态环境监测上,可以监测水源地污染、水体污染物浓度、内陆水体绿藻等变化情况。

在大气监测层面,不同污染物有不同的光谱反射区域,针对这些反射区域的特点做具体分析,就可以对大气环境进行更加精准的监测。“高分五号”面向生态环境监测搭载的多个大气探测载荷具备大幅宽、高光谱及偏振探测能力,使二氧化氮、二氧化硫等污染气体和二氧化碳、甲烷等温室气体高精度遥感探测成为可能。且能实现定量监测大气中含量极少的二氧化硫等污染气体的分布、变化和输运过程。

“高分五号”在轨运行的前三年也是我国进行环境治理攻坚战的三年。业内认为,通过对大气污染气体、温室气体、气溶胶等物理要素的监测,“高分五号”将填补国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白,对于动态监测我国大气污染状况、进行大气污染防治具有重要意义。同时,也将为我国环境综合监测提供高光谱数据。

截至目前,从可见光到微波、从普查到详查,涵盖不同分辨率、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。我国的环境监测体系也正在由平面向立体发展,已具备了构建形成“天地一体化”生态环境监测系统的能力和保障条件。未来,还有26颗环境监测后续卫星也被纳入到《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》之中。

编辑:guojiqiao
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