地球的“3D大片”來(lái)了 高分七號(hào)衛(wèi)星首批影像圖發(fā)布

今天，我國(guó)首顆民用亞米級(jí)高分辨率光學(xué)立體測(cè)繪衛(wèi)星——高分七號(hào)拍攝的首批衛(wèi)星影像圖正式亮相，揭開(kāi)了這顆發(fā)射時(shí)頗為低調(diào)的“高分家族”新成員的神秘面紗。

　　高分七號(hào)是一顆什么樣的衛(wèi)星？有哪些神奇的本領(lǐng)？未來(lái)將發(fā)揮什么作用？本報(bào)記者進(jìn)行了采訪(fǎng)解讀。

　　高分七號(hào)是顆什么樣的星？——定位精度最高的測(cè)繪衛(wèi)星，可為地球繪制立體圖像高分七號(hào)的全稱(chēng)是“高分辨率國(guó)土測(cè)繪衛(wèi)星”，是高分辨率對(duì)地觀(guān)測(cè)系統(tǒng)重大專(zhuān)項(xiàng)(簡(jiǎn)稱(chēng)高分專(zhuān)項(xiàng))的重要組成部分，也是目前高分專(zhuān)項(xiàng)系列衛(wèi)星中測(cè)圖精度要求最高的科研型衛(wèi)星。今年11月3日，高分七號(hào)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，11月5日在軌開(kāi)機(jī)工作并獲取了首批衛(wèi)星影像。高分七號(hào)的成功，標(biāo)志著我國(guó)跨入1:1萬(wàn)比例尺航天測(cè)繪新時(shí)代，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，高分七號(hào)是一顆測(cè)繪衛(wèi)星，主要用于我國(guó)1:1萬(wàn)立體測(cè)圖生產(chǎn)及更大比例尺基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的獲取和更新。中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司中國(guó)空間技術(shù)研究院高分七號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師曹海翊進(jìn)一步解釋?zhuān)皽y(cè)繪衛(wèi)星就是精確測(cè)量大地的尺子，如果把以往其他通用遙感衛(wèi)星比作米尺，那么高分七號(hào)就是一把游標(biāo)卡尺，能夠高精度地測(cè)量地物的平面位置和高度?！?/p>

　　那么，這個(gè)高精度具體是什么含義？

　　曹海翊說(shuō)，我國(guó)以往衛(wèi)星的測(cè)繪精度是1:5萬(wàn)比例尺，高分七號(hào)能達(dá)到1:1萬(wàn)比例尺，對(duì)地物的平面定位精度優(yōu)于5米，測(cè)高精度優(yōu)于1米。也就是說(shuō)，高分七號(hào)對(duì)于地面物體的平面定位精度誤差在5米以?xún)?nèi)；而之前1:5萬(wàn)比例尺時(shí)代，衛(wèi)星對(duì)地物的平面定位精度誤差在20米左右?！耙虼耍叻制咛?hào)能夠更準(zhǔn)確地定位地物的位置、識(shí)別更多的細(xì)節(jié)。打個(gè)比方，以往我們能夠定位比較寬闊的高速公路和國(guó)道的位置，現(xiàn)在則能夠精確定位鄉(xiāng)間小路的位置。”

　　除了定位精準(zhǔn)，高分七號(hào)還有一項(xiàng)神奇的本領(lǐng)——能給地球拍攝“3D”大片。

　　自然資源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心總工、高分七號(hào)衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師唐新明介紹，與一般光學(xué)遙感衛(wèi)星只能拍攝平面圖像相比，高分七號(hào)可以繪制立體圖像，投入使用后，建筑物在地圖上不再只是一個(gè)方格，而是一個(gè)個(gè)三維“模型”?！案叻制咛?hào)配置1臺(tái)雙線(xiàn)陣相機(jī)和1臺(tái)激光測(cè)高儀，測(cè)高精度和定位精度是目前國(guó)內(nèi)最高的。不僅能夠拍出高清晰度的地表圖片，還能明確圖中每一個(gè)像素點(diǎn)的橫豎坐標(biāo)位置。因此，高分七號(hào)能夠高效地繪制地面地形模型，甚至是城市三維模型?！?/p>

　　國(guó)防科工局重大專(zhuān)項(xiàng)工程中心主任、高分專(zhuān)項(xiàng)工程總設(shè)計(jì)師童旭東表示，高分七號(hào)衛(wèi)星是實(shí)現(xiàn)國(guó)家高分辨率對(duì)地觀(guān)測(cè)能力的重要標(biāo)志之一。目前只有少數(shù)航天強(qiáng)國(guó)具備1:1萬(wàn)比例尺的衛(wèi)星測(cè)繪能力，高分七號(hào)的發(fā)射將進(jìn)一步凸顯我國(guó)航天大國(guó)的國(guó)際地位。

　　高分七號(hào)能做什么？——雄安新區(qū)建設(shè)、冬奧會(huì)場(chǎng)館選址等都需要高精度測(cè)繪數(shù)據(jù)

　　作為一顆測(cè)繪衛(wèi)星，高分七號(hào)的牽頭主用戶(hù)為自然資源部，其他用戶(hù)包括住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局等。也就是說(shuō)，高分七號(hào)將滿(mǎn)足測(cè)繪、住建、統(tǒng)計(jì)等用戶(hù)在基礎(chǔ)測(cè)繪、全球地理信息保障、城鄉(xiāng)建設(shè)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)調(diào)查統(tǒng)計(jì)等方面對(duì)高精度立體測(cè)繪數(shù)據(jù)的迫切需求，意義十分重大。

　　“測(cè)繪是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快，城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)劇變、農(nóng)業(yè)用地變化、自然災(zāi)害頻發(fā)，測(cè)繪地理信息系統(tǒng)建設(shè)、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)、國(guó)家統(tǒng)計(jì)應(yīng)用等業(yè)務(wù)都對(duì)1:1萬(wàn)比例尺測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品提出了迫切的需求?！辈芎ｑ幢硎荆叻制咛?hào)的投入使用將實(shí)現(xiàn)我國(guó)民用大比例尺測(cè)繪衛(wèi)星從整星研制到圖像應(yīng)用領(lǐng)域的全方位突破，從而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

　　專(zhuān)家舉例說(shuō)，大到一帶一路重點(diǎn)項(xiàng)目規(guī)劃、雄安新區(qū)的建設(shè)、冬奧會(huì)場(chǎng)館的選址，小到住宅小區(qū)、學(xué)校、公園的選址布局，都需要大量高精度測(cè)繪數(shù)據(jù)作為決策依據(jù)。以往是大量測(cè)繪人員跋山涉水、手提肩扛，甚至是冒著生命危險(xiǎn)到實(shí)地執(zhí)行任務(wù)，人力耗費(fèi)大、持續(xù)時(shí)間久。而高分七號(hào)發(fā)射之后，可以短短幾分鐘就完成原來(lái)幾個(gè)月甚至幾年才能完成的任務(wù)。

　　唐新明介紹，高分七號(hào)在高精度立體測(cè)繪、自然資源監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，是各級(jí)資源主管部門(mén)和政府獲取自然資源現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)的重要支撐?！氨热缛珖?guó)土地利用變更的調(diào)查監(jiān)測(cè)與核查，利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)就能動(dòng)態(tài)掌握全國(guó)年度土地利用現(xiàn)狀變化情況，及時(shí)更新國(guó)家級(jí)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)。再比如對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀、礦山開(kāi)發(fā)占地等的巡查工作，能夠強(qiáng)化事中監(jiān)管、動(dòng)態(tài)掌握礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)情況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)制止礦山開(kāi)發(fā)盜采濫采、越界開(kāi)采以及環(huán)境破壞等違法行為。甚至對(duì)極地探測(cè)都有很大幫助，通過(guò)挖掘高分七號(hào)衛(wèi)星激光測(cè)高儀在北極海冰厚度變化監(jiān)測(cè)應(yīng)用的潛力，能夠?yàn)槲覈?guó)開(kāi)展極地科學(xué)考察與應(yīng)對(duì)全球氣候變化提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。”

那么，高分七號(hào)在普通百姓的日常生活中有應(yīng)用嗎？

　　專(zhuān)家表示，目前，導(dǎo)航地圖的應(yīng)用已經(jīng)深入民眾生活?？爝f、外賣(mài)、叫車(chē)，現(xiàn)代人的生活方式離不開(kāi)手機(jī)APP中的導(dǎo)航功能。導(dǎo)航功能不僅僅依靠北斗、GPS之類(lèi)的導(dǎo)航衛(wèi)星，還需要測(cè)繪衛(wèi)星的支持。

　　“舉個(gè)例子，假如小明想導(dǎo)航到天壇，自己的位置可以通過(guò)手機(jī)接收導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)得知，那天壇的位置是怎么知道的呢？一種方法是拿著GPS接收機(jī)到天壇去定位一下，但這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力；更便捷有效的方法就是使用測(cè)繪衛(wèi)星進(jìn)行大面積、高效率的在軌測(cè)繪，獲取的測(cè)繪數(shù)據(jù)經(jīng)地面進(jìn)一步處理后生成手機(jī)導(dǎo)航功能中的背景地圖，為導(dǎo)航業(yè)務(wù)提供地表基準(zhǔn)位置信息。”曹海翊告訴記者，高分七號(hào)將大幅提升我國(guó)地圖的精度，以后大家出行就可以使用高分七號(hào)獲取的地圖和北斗的導(dǎo)航信號(hào)，讓航天技術(shù)真正服務(wù)于人民生活。

“高分家族”有多厲害？——我國(guó)已構(gòu)建起穩(wěn)定運(yùn)行的高分衛(wèi)星遙感系統(tǒng)

　　高分七號(hào)衛(wèi)星可以說(shuō)是“高分家族”的“老小”，隨著它的成功發(fā)射，我國(guó)的高分專(zhuān)項(xiàng)工程7型衛(wèi)星“七戰(zhàn)七捷”，初步構(gòu)建起了穩(wěn)定運(yùn)行的高分衛(wèi)星遙感系統(tǒng)。

　　專(zhuān)家介紹，“高分家族”里的衛(wèi)星“各有千秋”。其中，高分一號(hào)和高分二號(hào)都是光學(xué)成像遙感衛(wèi)星，只是高分二號(hào)全色和多光譜分辨率都提高了一倍。高分三號(hào)是家族中唯一一個(gè)微波遙感衛(wèi)星，高分四號(hào)為地球同步軌道上的光學(xué)衛(wèi)星。高分五號(hào)不僅裝有高光譜相機(jī)，而且擁有多部大氣環(huán)境和成分探測(cè)設(shè)備。高分六號(hào)與高分一號(hào)擁有相似的載荷性能。

　　童旭東告訴記者，高分專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施9年來(lái)，我國(guó)低軌遙感衛(wèi)星分辨率由高分專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施前最高2.1米提高到0.65米，靜止軌道遙感衛(wèi)星分辨率由千米級(jí)提高到50米，低軌遙感衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命由3年大幅提高到8年，重點(diǎn)突破了一系列技術(shù)瓶頸，推動(dòng)我國(guó)遙感衛(wèi)星技術(shù)跨上新的臺(tái)階，極大提高了我國(guó)天基對(duì)地觀(guān)測(cè)水平。

　　目前，由高低不同軌道、從可見(jiàn)光到微波不同譜段觀(guān)測(cè)手段的高分專(zhuān)項(xiàng)衛(wèi)星，初步構(gòu)成了我國(guó)自主高分辨率對(duì)地觀(guān)測(cè)系統(tǒng)，形成了全天候、全天時(shí)、時(shí)空協(xié)調(diào)的對(duì)地觀(guān)測(cè)能力?！半S著高分專(zhuān)項(xiàng)天基系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)程，國(guó)內(nèi)進(jìn)口衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接近80%已被高分專(zhuān)項(xiàng)數(shù)據(jù)替代，遠(yuǎn)超高分專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方案規(guī)定的60%的目標(biāo)?！蓖駯|說(shuō)，高分專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施前，僅有國(guó)土、林業(yè)、測(cè)繪等8個(gè)行業(yè)、北京等少數(shù)幾個(gè)區(qū)域開(kāi)展遙感衛(wèi)星應(yīng)用，現(xiàn)在高分專(zhuān)項(xiàng)數(shù)據(jù)已在20個(gè)行業(yè)、31個(gè)區(qū)域得到廣泛應(yīng)用，成為國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要信息技術(shù)支撐。

　　特別需要指出的是，高分專(zhuān)項(xiàng)已成為我國(guó)國(guó)家航天局在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域進(jìn)行雙邊、多邊合作的重要抓手，促進(jìn)了中俄、中巴(西)、中埃(及)、中印(度)等合作協(xié)議、大綱、諒解備忘錄的簽訂和實(shí)施，為開(kāi)展“一帶一路”空間信息走廊、金磚五國(guó)星座計(jì)劃、亞太空間合作組織多任務(wù)小衛(wèi)星星座等論證工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以高分七號(hào)為例，不僅滿(mǎn)足了我國(guó)對(duì)高分辨率衛(wèi)星影像的需求，還能滿(mǎn)足亞太地區(qū)、非洲、南美等國(guó)家對(duì)高分辨率衛(wèi)星影像的需求，極大地提高我國(guó)的國(guó)際地位，并進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)際合作。

　　今年11月6日，我國(guó)首次面向國(guó)際社會(huì)免費(fèi)開(kāi)放高分一號(hào)、高分六號(hào)兩顆衛(wèi)星的16米全球數(shù)據(jù)，是繼美國(guó)陸地衛(wèi)星、歐洲哨兵衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球開(kāi)放共享之后，又一項(xiàng)引起全球轟動(dòng)的遙感領(lǐng)域重大事件，國(guó)際社會(huì)和相關(guān)國(guó)際組織給予高度評(píng)價(jià)，為構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體，落實(shí)《聯(lián)合國(guó)2030年可持續(xù)發(fā)展議程》，提供了中國(guó)智慧和中國(guó)方案，也使國(guó)際社會(huì)享受到了飛速發(fā)展的中國(guó)航天成果。