上圖 高分五號衛星示意圖。
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左圖 高分五號、高分六號衛星投入使用儀式現場。
姜天驕攝
日前，我國高分辨率對地觀測系統的高分五號和高分六號兩顆衛星正式投入使用。
這標志著該系統中最具有應用特色的高光譜能力形成，將為服務我國經濟社會發展作出重要貢獻
高分辨率對地觀測系統重大專項(簡稱“高分專項”)是《國家中長期科學與技術發展規劃綱要(2006-2020年)》確定的16個重大科技專項之一，2010年批準啟動實施以來，已成功發射高分一號至高分六號等6顆衛星，旨在打造我國高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率的天基對地觀測能力。
工業和信息化部副部長、國防科工局局長、國家航天局局長張克儉指出，目前高分五號、高分六號衛星各項性能指標和數據產品精度均已達到設計和使用要求。這兩顆衛星的投入使用，將大幅提升我國對地觀測水平，在國家污染防治攻堅戰、生態建設與綠色發展、鄉村振興與脫貧攻堅、推動共建“一帶一路”等方面提供有力的空間信息支撐，對服務經濟社會發展、建設美麗中國、保障民生安全等具有重要意義。
“透視眼”讓污染氣體無處遁形
作為全球首顆大氣和陸地綜合高光譜觀測衛星，高分五號衛星神通廣大，“上可看大氣、中可觀地表、下可探地礦”
每種物質都具有自身獨特的光譜特征，如同人的“指紋”。而高光譜觀測衛星可以精準識別物質的“指紋”。作為全球首顆大氣和陸地綜合高光譜觀測衛星，高分五號衛星“上可看大氣、中可觀地表、下可探地礦”，兼有高空間分辨率、高光譜分辨率、高時間分辨率、高定標精度的優勢。目前，它已在大氣、水、生態環境監測、全球氣候變化研究等方面提供定量化高精度遙感數據，成為推動我國環境污染防治的有力手段，大大提升了我國在全球環境治理體系中的話語權和影響力。
據高分五號衛星抓總研制單位航天科技集團八院介紹，在大氣污染方面，高分五號衛星能夠精確感知霧霾、臭氧、二氧化氮、二氧化硫等大氣主要污染物的分布、變化和運輸過程，讓污染氣體無處遁形。在溫室氣體方面，高分五號衛星能夠敏銳感知二氧化碳、甲烷等溫室氣體的行蹤，追溯其起源并預測其“旅行”軌跡，有效支撐全球變暖等熱點問題研究，為節能減排、環境外交決策等提供建議。在水污染方面，高分五號衛星能準確鑒別飲用水水源地、重點湖庫的水質情況，及時跟蹤內陸水體藍藻、綠藻、黃藻等藻類污染物的生長變化，為水體保護和污染防治提供解決方案。
與此同時，高分五號衛星還具有一雙“透視眼”，可以通過地表的成像分析，識別地下礦物，在礦產資源調查、地質環境調查與監測方面也能發揮出重要作用。
面對近年來復雜嚴峻的天氣氣候形勢以及艱巨的防汛抗洪救災任務，高分衛星在氣象業務服務中也得到了有效應用，提升了氣象應急服務能力，在氣象防災減災的決策中以及公眾服務中都起到了不可替代的重要作用。
從2018年10月份開始，國家衛星氣象中心開始獲取高分五號全球觀測數據，并對痕量氣體、溫室氣體、氣溶膠、冰川、積雪覆蓋、局地高溫等開展了在軌測試。在軌測試期間，高分五號成功監測了北京及周邊地區對流層二氧化氮濃度、全球臭氧總量分布、南極臭氧洞、全球二氧化碳平均柱濃度、中國中東部地區氣溶膠的分布、平流層一氧化氮等氣體的垂直濃度、北京城市局地高溫，以及青藏高原的冰川群和積雪分布。
除了能夠監測氣候和環境天氣事件，高分五號還可以用于科學研究，為科學家提供大量被國際認可的氣候和環境相關科研數據，讓我國在國際上擁有更多的話語權和主動權。
“普查員”為農業生產保駕護航
高分六號衛星是我國首顆精準農業觀測高分衛星，其高分辨率已達到國際領先水平
高分六號衛星如同一個機智敏感的普查員，是高分專項天基系統中兼顧普查與詳查能力、具有高度機動靈活性的高分辨率光學衛星，也是我國首顆精準農業觀測的高分衛星，其高分辨率已達到國際領先水平。它與高分一號衛星組網實現了對我國陸地區域2天的重訪觀測，極大提高了遙感數據的獲取規模和時效，有效彌補了國內外已有中高空間分辨率多光譜衛星資源的不足，提升了國產遙感衛星數據的自給率和應用范圍。
據高分六號衛星抓總研制單位航天科技集團五院介紹，該衛星在軌測試期間，已為安徽、河南受災農作物損失評估、全國秋播作物面積監測、大氣環境監測等提供了數據保障;并為2018年6月份大興安嶺森林火災、10月至11月份金沙江白格滑坡堰塞湖以及雅魯藏布江米林滑坡堰塞湖、9月份印度尼西亞海嘯等國內外重特大災害及時提供了應急觀測服務。
在農業應用領域，高分六號衛星選擇了一些典型試驗區，開展了農作物估產、農業資源調查與監測、農業災害監測和農業項目管理4類21種專題產品的應用測試。在這一過程中，利用高分六號衛星寬幅相機新增波段，科研人員改進了作物識別、農田洪澇災害監測、土地沙化調查、積雪覆蓋監測等技術方法和模型。如今，這些技術和數據已成功應用在2018年的玉米、大豆面積監測，部分地區果園和設施農業分布調查，2019年冬小麥和大蒜等作物面積監測以及農村人居環境監測等工作中。
“一張網”實現天基綜合監測
根據我國空間基礎設施規劃，2022年前，我國還將發射3顆高分專項衛星
目前，高分專項衛星數據已應用于20個行業、30個省域，在國土、環保、農業、林業、測繪等應用領域中取得了重要成果。此外，高分專項還設立了30個省級高分數據與應用中心，取得了一大批應用成果，為促進區域經濟發展、提升地方政府現代化治理能力等提供了服務支撐。
據悉，高分七號衛星也已列入今年發射計劃。這是我國首顆民用亞米級高分辨率光學傳輸型立體測繪衛星，將實現1∶10000比例尺測繪能力，全面完成民用高分系統建設。
根據我國空間基礎設施規劃，2022年前，我國還將發射3顆高分專項衛星，共同組成天基環境綜合監測“一張網”。該系統通過多星組網，多載荷協同工作，將實現監測效率和監測能力的成倍提升;同時，通過增加主動探測手段，實現主被動融合觀測，將進一步提升監測自由度和數據精度，為用戶提供更具時效性、更高精度、更全維度的優質數據資源，在環境治理、國土資源勘測、氣候變化研究、防災減災、農業和林業監測等方面，也將發揮更加重要的作用。
