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)的全稱是“高分辨率國(guó)土測(cè)繪衛(wèi)星”，是高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)（簡(jiǎn)稱高分專項(xiàng)）的重要組成部分，也是目前高分專項(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，“測(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。”

　　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米以內(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。“因此，高分七號(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”。“高分七號(hào)配置1臺(tái)雙線陣相機(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。”

　　國(guó)防科工局重大專項(xiàng)工程中心主任、高分專項(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)的牽頭主用戶為自然資源部，其他用戶包括住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局等。也就是說(shuō)，高分七號(hào)將滿足測(cè)繪、住建、統(tǒng)計(jì)等用戶在基礎(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。”曹海翊表示，高分七號(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。“比如全國(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)資源開發(fā)現(xiàn)狀、礦山開發(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)資源開發(fā)情況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)制止礦山開發(fā)盜采濫采、越界開采以及環(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、叫車，現(xiàn)代人的生活方式離不開手機(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)地觀測(cè)水平。

　　目前，由高低不同軌道、從可見光到微波不同譜段觀測(cè)手段的高分專項(xiàng)衛(wèi)星，初步構(gòu)成了我國(guó)自主高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，形成了全天候、全天時(shí)、時(shí)空協(xié)調(diào)的對(duì)地觀測(cè)能力。“隨著高分專項(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%已被高分專項(xiàng)數(shù)據(jù)替代，遠(yuǎn)超高分專項(xiàng)實(shí)施方案規(guī)定的60%的目標(biāo)。”童旭東說(shuō)，高分專項(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)域開展遙感衛(wèi)星應(yīng)用，現(xiàn)在高分專項(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，不僅滿足了我國(guó)對(duì)高分辨率衛(wèi)星影像的需求，還能滿足亞太地區(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。

　　【延伸閱讀】

　　1、2013年4月26日，首發(fā)星高分一號(hào)成功發(fā)射。衛(wèi)星配置2臺(tái)全色2米分辨率相機(jī)，拼接幅寬60千米；4臺(tái)多光譜16米分辨率相機(jī)，拼接幅寬800千米，實(shí)現(xiàn)了中分辨率與大幅寬相結(jié)合的觀測(cè)能力。

　　點(diǎn)評(píng)：高分一號(hào)衛(wèi)星視野廣闊，一眼下去覆蓋800公里，4天即可完整觀測(cè)地球一遍，航天科研人員稱其是“大幅寬成像”。

　　2、2014年8月19日，高分二號(hào)成功發(fā)射。衛(wèi)星配置2臺(tái)分辨率優(yōu)于1米的相機(jī)，拼接幅寬45千米，標(biāo)志我國(guó)民用航天遙感真正進(jìn)入亞米級(jí)“高分時(shí)代”。

　　點(diǎn)評(píng)：高分二號(hào)可以用“目光銳利”來(lái)形容，如果說(shuō)地球上的小轎車在高分一號(hào)衛(wèi)星的眼中還只是一個(gè)黑點(diǎn)的話，那么，高分二號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)能分辨出小轎車是兩廂還是三廂了。

　　3、2015年12月29日，高分四號(hào)成功發(fā)射。衛(wèi)星配置1臺(tái)大面陣凝視相機(jī)，單景幅寬優(yōu)于400千米，可實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)及周邊區(qū)域的近實(shí)時(shí)成像，其50米×50米的分辨率，是目前世界上地球同步軌道衛(wèi)星中最高的。

　　點(diǎn)評(píng)：高分四號(hào)是世界首顆地球靜止軌道高分辨率成像遙感衛(wèi)星。它不像高分一號(hào)衛(wèi)星和高分二號(hào)衛(wèi)星那樣在600—700公里的近地軌道環(huán)繞地球“奔跑”，而是站在距地36000公里的地球同步軌道上相對(duì)靜止地駐留凝望，可以對(duì)某一目標(biāo)區(qū)域持續(xù)進(jìn)行觀測(cè)。

　　4、2016年8月10日，高分三號(hào)成功發(fā)射。衛(wèi)星配置1部C頻段多極化合成孔徑雷達(dá)，最高分辨率可達(dá)1米，相比光學(xué)觀測(cè)衛(wèi)星具有全天時(shí)、全天候成像優(yōu)勢(shì)，其11種成像模式是目前世界上同類衛(wèi)星中最多的。

　　點(diǎn)評(píng)：高分三號(hào)最大的特點(diǎn)就是具備全天時(shí)、全天候的成像能力，不管白天或黑夜、晴空或雷雨多云，隨時(shí)都能對(duì)地成像，尤其適合應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)。

　　5、2018年5月9日，高分五號(hào)成功發(fā)射，衛(wèi)星配置了2臺(tái)陸地觀測(cè)相機(jī)和4臺(tái)大氣觀測(cè)設(shè)備，光譜覆蓋紫外到長(zhǎng)波紅外，光譜分辨率優(yōu)于5納米，是世界上首次在一顆衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)對(duì)陸地和大氣的高光譜綜合觀測(cè)。

　　點(diǎn)評(píng)：高分五號(hào)是國(guó)內(nèi)光譜分辨率最高的衛(wèi)星，可以使光譜與圖像結(jié)合為一體，探測(cè)物質(zhì)的具體成分，可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)、資源勘查提供高光譜數(shù)據(jù)。

　　6、2018年6月2日，高分六號(hào)成功發(fā)射。衛(wèi)星配置了2臺(tái)相機(jī)，1臺(tái)可實(shí)現(xiàn)全色2米分辨率90千米幅寬成像、1臺(tái)可實(shí)現(xiàn)多光譜16米分辨率800千米幅寬成像，并首次為農(nóng)業(yè)應(yīng)用配置了2個(gè)“紅邊”觀測(cè)譜段。高分六號(hào)與高分一號(hào)組網(wǎng)運(yùn)行，全球觀測(cè)的時(shí)間分辨率由4天提高至2天。