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高分专项——引领应用无限发展

时间: 2024-05-10
来源: 水圈元宇宙

  从高分一号到高分七号,“高分家族”的规模不断壮大,本领也越来越强。目前,我国已成功发射高分一号高分宽幅、高分二号亚米全色、高分三号1米雷达、高分四号同步凝视、高分五号高光谱观测、高分六号陆地应急监测、高分七号亚米立体测绘等多颗高分卫星。

  “高分家族”不仅构建起我国自主高分辨率对地观测系统,在应用上也遍及国土测绘、农业、林业、环保等领域。太空中的“天眼”,正发挥着越来越重要的作用。

生态环境监测

  通过高分卫星搭载的可见短波红外高光谱相机,精细反映地物光谱特性,区分不同地物的细微光谱差异,精准提取各种不同类型的水体、植被、农作物等。

高光谱综合观测卫星(高分五号01A星)拍摄的湖北省黄石市,图像于2023年1月25日接收高光谱综合观测卫星(高分五号01A星)拍摄的湖北省黄石市,图像于2023年1月25日接收

  基于AHSI(先进高光谱成像仪)获取的迪拜沿海地区高光谱数据,通过地物分类可准确的识别出水体、建筑、道路、裸土等地物大类信息,并可在每一个大类中细分3~5类有效亚类,还能识别出远海的船只信息。

迪拜沿海地区高光谱数据图迪拜沿海地区高光谱数据图

林业监测

  西宁曹家堡机场北部山区,蚂蚁森林项目于2019年在此种植了大量柠条。柠条是一种具有耐盐、耐干旱和耐高温能力的树种,常用于沙漠绿化和防风固沙。2017年的遥感影像中有大片裸露的山体,而2022年影像中山体几乎全被植被覆盖。

2017年7月21日2017年7月21日

2022年9月11日2022年9月11日

农业监测

  高分遥感技术在农业领域的应用主要是利用卫星遥感数据直接测量或反演农作物或土地的农情参数。高分六号卫星被称为“农业卫星”,其宽覆盖、高重访、高分辨率、多谱段特征,对区域尺度农业遥感监测应用需求的满足程度更高,更适合业务化应用。

  土壤在不同含水量下的光谱特征不同,土壤水分的遥感监测主要从可见光-近红外、热红外及微波波段进行。通过与反映土壤含水量相关的参数建立关系模型,反演土壤水分。

2019年6-9月社旗县花生干旱等级分布图2019年6-9月社旗县花生干旱等级分布图

  生物量与作物产量是农作物生产能力的评价,生物量的准确估算有利于对农业环境问题的评价,产量则是农业生产决策制定的最终依据。

基于GF-6 影像河北省廊坊市北部地区夏玉米生物量反演及产量估测结果基于GF-6 影像河北省廊坊市北部地区夏玉米生物量反演及产量估测结果

防灾减灾
  • 火灾监测

  2024年3月15日17时许,甘孜州雅江县呷拉镇白孜村发生森林火灾。截至3月16日14时30分,火场突起大风,瞬时风力达8级以上,火势迅速扩大蔓延,形成由南向北三个火场。三个火场平均海拔2600米,坡度超过70度,植被以青冈林和松树为主。

高分四号卫星2024年03月16日拍摄高分四号卫星2024年03月16日拍摄

  • 冰崩灾害

  2016年7月17日,西藏自治区阿里地区日土县东汝乡附近发生冰崩灾害。遥感监测评估显示:冰崩带长6.36千米,宽2.53千米,冰崩体面积10.74平方千米,为相关决策部门和前线救援指挥部报送遥感监测报告,为灾情评估提供了科学数据,为抢险救援提供了决策参考。

2015年10月23日(灾前)和2016年7月25日(灾后)高分二号卫星遥感监测对比图2015年10月23日(灾前)和2016年7月25日(灾后)高分二号卫星遥感监测对比图

  • 滑坡应急监测

  2018年10月11日,西藏自治区昌都市江达县与四川省甘孜州白玉县交界处段发生山体滑坡,滑坡体量大,阻断金沙江干流并形成堰塞湖,上游水位上涨迅猛、水面迅速扩张,附近的多处房屋、道路、桥梁以及耕地、草场受灾,通往波罗乡的必经桥梁和部分农田已被江水淹没,堰塞湖下游300千米内有4座在建水电站,灾情危急。

西藏昌都市江达县滑坡灾情高分四号卫星遥感监测图西藏昌都市江达县滑坡灾情高分四号卫星遥感监测图

  • 洪水监测

  2022年6月赣东北地区乐安河流域爆发洪涝灾害,6月20日,江西省防汛应急响应级别由Ⅲ级提升至Ⅱ级。高分江西中心启动对重点受灾区域高分卫星应急观测,为灾情研判、灾害救援等工作提供了数据支撑。

高分三号卫星拍摄的乐安河流域洪涝灾害图  2022年6月21日高分三号卫星拍摄的乐安河流域洪涝灾害图 2022年6月21日

  2007年5月,中国国家航天局正式加入Charter组织,成为该机构的第10个成员。随着我国高分系列卫星的陆续发射,GF-1、GF-2、GF-3和GF-4接连加入该组织,为世界减灾服务。

  空间与重大灾害国际宪章(International Charter Space and Major Disasters,Charter),它是从2000年11月开始正式运行的国际减灾组织。

  高分系列卫星陆续加入Charter的这些年,无论是有效响应国际灾害次数,还是提供卫星图像数量,都大幅增加,其中提供卫星图像数量甚至是前几年的十倍以上。

  从灾害类型上分析,我国有效响应的多起自然灾害覆盖了森林火灾、洪水、地震、暴风雨/飓风/台风、海啸、火山喷发、滑坡等常见的自然灾害;在地域上,涵盖了欧洲、亚洲、非洲、北美洲、南美洲和大洋洲,涉及全球36个国家和地区。

参考资料

  1. 中国资源卫星应用中心 https://www.cresda.com/
  2. 高分系列卫星在Charter国际减灾中的应用,国家航天局
  3. 首批成果发布!高光谱综合观测卫星首批影像成果,中国高分观测
  4. 刘佳,王利民,滕飞,姚保民,杨福刚,季富华,李丹丹.高分六号卫星在农业资源遥感监测中的典型应用[J].卫星应用,2020,(12):18-25.
  5. 张彦,刘婷,郭燕,贺佳,王来刚,张红利,杨秀忠.基于高分六号卫星数据的花生干旱监测研究[J].节水灌溉,2022,(07):1-6.
  6. 高分卫星在西藏生态环境监测中的应用,中国高分观测
  7. 高分卫星,本领越来越强 成果覆盖多个领域 数据用于各行各业,环球网
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