2014年8月19日11時(shí)15分，太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射“高分二號(hào)”衛(wèi)星，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，標(biāo)志著中國(guó)遙感衛(wèi)星進(jìn)入亞米級(jí)“高分時(shí)代”。
2014年9月29日中國(guó)國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局對(duì)外公布中國(guó)首批亞米級(jí)高分辨率衛(wèi)星影像圖，充分展示了高分二號(hào)衛(wèi)星在國(guó)土資源監(jiān)測(cè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、城市精細(xì)化管理、災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建等眾多方面的廣泛應(yīng)用潛力。
什么是太空“天眼”？
“天眼”是指高分辨率偵察衛(wèi)星，也叫間諜衛(wèi)星。它們?cè)诘厍蛏峡账鸭黝惽閳?bào)，有的可以覆蓋幾萬(wàn)平方公里區(qū)域，有的則專注于地面上某一目標(biāo)。在科技高速發(fā)展的今天，“天眼”已走入人們?nèi)粘Ｉ钪?，從交通?dǎo)航到實(shí)景地圖，背后都是“天眼”的身影。
這些高分辨率偵察衛(wèi)星擁有特長(zhǎng)焦距相機(jī)，焦距都在2米以上，目前最大焦距已達(dá)6米，可拍出高分辨率照片，美國(guó)最先進(jìn)間諜衛(wèi)星可拍出最高0.05米分辨率影像。
分辨率是指在影像中將兩個(gè)物體分開的最小距離，而不是能看到物體的最小尺寸。例如1米分辨率，就是說(shuō)兩個(gè)人相距1米以上時(shí)，在影像中就可以看到分開的兩個(gè)人，當(dāng)兩個(gè)人距離小于1米時(shí)，兩個(gè)人的影像將合為一體，在影像中只能看到1個(gè)點(diǎn)。
其實(shí)，分辨率30米的偵察衛(wèi)星就可以發(fā)現(xiàn)港口、基地、橋梁、公路等較大目標(biāo)；3米-7米分辨率可發(fā)現(xiàn)雷達(dá)、小股部隊(duì)、指揮所等較小的目標(biāo)；1米分辨率可以看到汽車、航母、飛機(jī)和坦克。美國(guó)最先進(jìn)軍用偵察衛(wèi)星最高0.05米分辨率的影像足以看見士兵手中的槍，但所謂美國(guó)衛(wèi)星可以看清士兵的胡子、報(bào)紙標(biāo)題等的確有些夸大其詞。
揭秘中國(guó)“天眼”：名副其實(shí)國(guó)內(nèi)制造
2014年8月19日，中國(guó)使用長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射高分二號(hào)衛(wèi)星。高分二號(hào)衛(wèi)星是中國(guó)民用遙感衛(wèi)星技術(shù)與應(yīng)用的重要里程碑，可以分辨率出地面小汽車大小的物體。它的成功發(fā)射和投入使用，標(biāo)志著中國(guó)民用遙感衛(wèi)星正式跨入亞米級(jí)高分辨率時(shí)代。
我國(guó)“高分二號(hào)”衛(wèi)星國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了98%。這顆由10多個(gè)分系統(tǒng)、200多臺(tái)設(shè)備構(gòu)成的衛(wèi)星，大到整星小到陀螺等部件，幾乎都是貨真價(jià)實(shí)、名副其實(shí)的中國(guó)制造。
這顆我國(guó)目前地面像元分辨率最高的光學(xué)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，將在國(guó)土資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)、城市精細(xì)化管理、綜合交通服務(wù)、林業(yè)調(diào)查與監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域“一展身手”，并將用分辨率精確到1米、最大限度滿足用戶需求的“黃金尺度”，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)便利。
中國(guó)“天眼”有何過(guò)人之處？
去年4月發(fā)射的我國(guó)高分專項(xiàng)首星——“高分一號(hào)”衛(wèi)星在云南魯?shù)榈卣鹂拐鹁葹?zāi)中功勞不小。它和國(guó)內(nèi)外其他17顆遙感衛(wèi)星“合作”，獲取大量震區(qū)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)多處滑坡、崩塌、崩滑體和泥石流。專家們利用“高分一號(hào)”震前和震后拍攝的遙感影像，對(duì)牛欄江堰塞湖水面變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為抗震救災(zāi)提供技術(shù)支持。
“與一號(hào)相比，二號(hào)的機(jī)動(dòng)能力更強(qiáng)。”航天科技集團(tuán)五院研究員、高分二號(hào)任務(wù)工程總師馬世俊說(shuō)：“高分衛(wèi)星飛過(guò)災(zāi)區(qū)上方時(shí)可以擺動(dòng)，‘高分一號(hào)’ 的擺動(dòng)幅度是正負(fù)20度，‘高分二號(hào)’提高到正負(fù)35度，可以按需獲取更全面的災(zāi)情圖。”
航天科技集團(tuán)五院研究員、高分二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總師潘騰表示，地震災(zāi)情觀測(cè)需要衛(wèi)星快速巡視地面情況，要求具有側(cè)拍能力，相當(dāng)于要求星載相機(jī)要能快速“扭脖子”，看周圍。“高分二號(hào)”的相機(jī)可以在180秒內(nèi)觀測(cè)到正負(fù)35度范圍。
我國(guó)自然災(zāi)害頻發(fā)，災(zāi)害監(jiān)測(cè)手段相對(duì)落后。高分系列衛(wèi)星對(duì)減災(zāi)救災(zāi)最大的優(yōu)勢(shì)就是精確、及時(shí)。“高分一號(hào)”在雅安地震、甘肅岷縣地震、東北洪澇災(zāi)害、華北華東霧霾中獲取了大量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，得到國(guó)土資源部、民政部等用戶單位好評(píng)。“高分二號(hào)”衛(wèi)星也將在未來(lái)大顯身手。
中國(guó)“天眼”打破對(duì)國(guó)外衛(wèi)星依賴
“‘高分二號(hào)’ 的空間分辨率精確到米級(jí)，可以幫助國(guó)內(nèi)用戶逐漸擺脫對(duì)國(guó)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)的依賴。希望一號(hào)、二號(hào)未來(lái)能夠高效組網(wǎng)，形成連片覆蓋能力，進(jìn)一步提高國(guó)土資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)的效率。”國(guó)土資源部中國(guó)航空物探遙感中心甘甫平研究員對(duì)新華社記者說(shuō)。
據(jù)馬世俊介紹，國(guó)土資源部是“高分二號(hào)”衛(wèi)星的主要用戶單位之一。“高分二號(hào)”可以監(jiān)測(cè)退耕還林;監(jiān)測(cè)耕地上有沒(méi)有建房子;查出鄉(xiāng)鎮(zhèn)里有沒(méi)有建“小產(chǎn)權(quán)房”等。
甘甫平表示，“高分一號(hào)”衛(wèi)星在礦產(chǎn)執(zhí)法中發(fā)揮了重要作用。“利用‘高分一號(hào)’等遙感衛(wèi)星，可以實(shí)施連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，比如通過(guò)獲取礦區(qū)開采面、洞口車輛運(yùn)輸?shù)男l(wèi)星數(shù)據(jù)，再配合其他信息，判斷某礦區(qū)是否進(jìn)行非法開采。”
“以前礦產(chǎn)管理大部分靠國(guó)外數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)下來(lái)到執(zhí)法要40多天?，F(xiàn)在高分的數(shù)據(jù)給到國(guó)土資源部執(zhí)法部門，管理和執(zhí)法的效率將會(huì)大大提高。”甘甫平說(shuō)。
據(jù)悉，針對(duì)國(guó)土資源管理的需求，我國(guó)將逐步建成高分土地資源遙感應(yīng)用示范體系。利用“高分二號(hào)”衛(wèi)星數(shù)據(jù)，在湖南、甘肅、黑龍江等示范區(qū)，開展礦產(chǎn)資源調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測(cè)、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、土地利用變更調(diào)查等示范應(yīng)用。
中國(guó)“天眼”如何改變?nèi)藗兩睿?/strong>
應(yīng)用是高分專項(xiàng)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，發(fā)射得好，更要應(yīng)用得好。“我們?cè)谘兄?lsquo;高分二號(hào)’的時(shí)候，從各類用戶的需求出發(fā)，而不是單純從技術(shù)角度出發(fā)。滿足用戶的需求就是我們技術(shù)突破的動(dòng)力，幫他們解除對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)長(zhǎng)期進(jìn)口的依賴就是我們的動(dòng)力。我們有信心突破分辨率0.5米這一關(guān)。”高分二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總師潘騰說(shuō)。
除了國(guó)土資源部，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家林業(yè)局也都是“高分二號(hào)”的主要用戶。“高分二號(hào)”還將為國(guó)內(nèi)其他十多個(gè)部門和有關(guān)地區(qū)提供示范應(yīng)用服務(wù)。
針對(duì)城市精細(xì)化管理需求，高分專項(xiàng)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋表示，高分專項(xiàng)工程在道路交通領(lǐng)域也大有可為。利用“高分二號(hào)”衛(wèi)星數(shù)據(jù)，將建立起高分綜合交通遙感應(yīng)用示范系統(tǒng)，在新疆、長(zhǎng)江流域、北京等示范區(qū)開展交通路網(wǎng)規(guī)劃、交通路網(wǎng)監(jiān)控與交通出行服務(wù)，這些都是這顆衛(wèi)星的用武之地。
專家介紹，“高分二號(hào)”衛(wèi)星投入使用后，將與“高分一號(hào)”衛(wèi)星相互配合，推動(dòng)高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用。張榮橋說(shuō)：“衛(wèi)星不是萬(wàn)能的，但通過(guò)對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的科學(xué)合理應(yīng)用和未來(lái)空間信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以讓人們的生產(chǎn)生活更加便捷、高效。”
中國(guó)“天眼”效果：600公里上空看清斑馬線
“高分二號(hào)圖確實(shí)體現(xiàn)了我們空間的高分辨率、輻射的高分辨率，這是我們拍攝的上海的黃浦江，大家仔細(xì)看的話，可以看出來(lái)，在局部有不同的顏色，尤其這個(gè)地方是比較深的、而這個(gè)地方略淺一些，可以隱隱約約看到黃浦江不同的波紋，這就說(shuō)明我們的衛(wèi)星輻射分辨率非常的高，因?yàn)槿绻偷脑挘鼛缀蹙褪峭瑯拥纳?另外，可以看出來(lái)，它的幾何分辨率，從這里可以看出，道路的交通分界線是非常清楚的，另外，在這個(gè)斑馬線上，可以較清楚的看清直行和拐彎，這個(gè)在兩米分辨率上是無(wú)法判斷的，另外，可以非常清晰地看出行走的車輛，過(guò)去在兩米分辨率時(shí)，只能看到有車，但對(duì)車的分辨率看不出來(lái)，但是現(xiàn)在完全可以分辨出來(lái)，哪些是公交車、哪些是小轎車，這也是我們高分比較大的特點(diǎn)”。
外國(guó)“天眼”誰(shuí)最強(qiáng)？
目前，在空中傲視群雄的“天眼”當(dāng)數(shù)美國(guó)“鎖眼KH-12”光學(xué)偵察衛(wèi)星和“長(zhǎng)曲棍球”雷達(dá)偵察衛(wèi)星。據(jù)《華盛頓郵報(bào)》報(bào)道，拉丹被擊斃前，美國(guó)就已通過(guò)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)他的位置，并監(jiān)控進(jìn)出其住所的人和車輛，執(zhí)行該任務(wù)的就是“鎖眼KH-12”衛(wèi)星。
借助衛(wèi)星圖片，情報(bào)人員注意到一名男子經(jīng)常在這座院落散步，每天1到2個(gè)小時(shí)，但從不外出。情報(bào)人員為這名男子取代號(hào)“步行者”，不過(guò)卻無(wú)法獲得該男子臉部清晰圖像，美軍突襲行動(dòng)后證實(shí)這名男子就是拉丹。
找出拉丹的 KH-12衛(wèi)星又稱改進(jìn)型KH-11衛(wèi)星，從1992年起累計(jì)發(fā)射5顆。它被稱為“鎖眼”是因?yàn)楦叻直媛剩?ldquo;鎖眼”剛啟用時(shí)，美國(guó)家偵察局官員夸張地說(shuō)：“這個(gè)衛(wèi)星可以通過(guò)大門鎖眼看到屋內(nèi)一切”，“鎖眼”就是這樣流傳開來(lái)的。
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