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高光谱综合观测卫星成功发射全天时、多要素生态环境遥感监测能力大幅提升

发布时间:2022年12月09日

  2022年12月9日凌晨2时31分,我国在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将高光谱综合观测卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。该卫星是高分五号卫星的接替星,也是国家高分辨率对地重大专项的收官之星,由卫星中心牵头组织研制建设,具备全天时、多要素的生态环境监测能力。卫星交付运行后,将与在轨运行的高光谱观测卫星、大气环境监测卫星实现3星组网,形成天基大气环境综合观测卫星星座,进一步提升我国大气环境遥感监测业务化应用能力,为实现美丽中国建设、碳达峰碳中和战略目标及PM2.5与O3协同探测等提供重要支撑。

 

图1 火箭点火发射瞬间

 

图2 三星组网运行示意图

  高光谱综合观测卫星由国防科工局批复研制建设,生态环境部为牵头用户,自然资源部、中国气象局为主用户,卫星和运载火箭系统均由上海航天技术研究院抓总研制。卫星采用太阳同步轨道,轨道高度705公里,设计寿命8年。星上共搭载3台有效载荷,分别是可见短波红外高光谱相机、大气痕量气体差分吸收光谱仪和宽幅热红外成像仪,可对大气、水、自然生态环境等进行多要素、全天时综合探测。其中,可见短波红外高光谱相机光谱范围覆盖0.4~2.5微米,光谱分辨率可达5~10纳米,空间分辨率30米,幅宽60公里;大气痕量气体差分吸收光谱仪配置4个光谱通道,空间分辨率为24公里(穿轨方向)×13公里(沿轨方向),光谱分辨率在0.3~0.6纳米;宽幅热红外成像仪具有4个观测谱段,幅宽达到1500公里,空间分辨率100米,温度分辨率0.2 K,辐射定标精度可达1K。

  在大气环境遥感监测方面,该卫星可开展全球NO2、O3、SO2等气态污染物遥感监测。

图3 大气痕量气体差分吸收光谱仪开展O3监测 

图4 大气痕量气体差分吸收光谱仪开展NO2监测

  在水环境遥感监测方面,该卫星可开展太湖、巢湖等重点湖库的叶绿素α、悬浮物、透明度等水质参数高精度反演以及核电站温排水、重点海域水温变化遥感监测。

图5 利用可见短波红外高光谱相机进行巢湖水质参数反演

图6 利用宽幅热红外成像仪进行核电站温排水监测

  在自然生态遥感监测方面,该卫星可为地表植被指数分析、精细分类以及生物多样性等监测业务提供重要数据支撑。

图7 可见短波红外高光谱相机数据立方体

图8 可见短波红外高光谱相机数据地物分类图

  下一步,卫星中心将在生态环境部生态环境监测司的指导下,按照国防科工局重大专项工程中心要求,会同工程各大系统参研单位,抓紧组织开展卫星工程在轨测试和生态环境行业应用评估工作,使卫星正式投入生态环境监测业务运行,为提高我国生态环境监测能力现代化水平,支撑深入打好污染防治攻坚战,实现“精准治污、科学治污、依法治污”提供重要数据和技术支撑。

 

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