我国环境和灾害监测预报小卫星A、B星能力扫描

发布时间:2009-04-08
  3月30日,我国环境和灾害监测预报小卫星A、B星正式交付使用,双星合璧,初步形成了环境和灾害监报星座雏形。在7个多月的在轨测试阶段,A、B星以优异的性能和出色的表现,完成了我国多个区域的环境和灾害监测任务,同时对澳大利亚大火等多起国外灾害的监测也作出了突出贡献。
  目前,作为亚太多边合作小卫星的A星已成为亚太空间合作组织推动空间应用的重要数据源,即将挂牌的联合国天基减灾系统北京办事处,将向全球提供卫星减灾数据,A、B星将发挥重要作用,与此同时,已有多个国家提出了建站接收卫星数据的申请。
  中国福星正在走向世界,以耀眼的光芒给全世界人民带来福音。

  四大武器 守卫人类安宁
  交付当天,现场专家介绍,目前,美国和欧洲均已发射了多颗环境和灾害监测卫星,但功能比较单一,主要用于执行环境监测任务。鉴于我国防灾减灾的迫切需要,环境与灾害监测预报小卫星A、B星立项之初,便把减灾功能放在了首位。与单纯的环境监测不同,减灾要求卫星快速反复监测某一地域,这就对卫星研制提出了极大挑战。
  卫星总指挥兼总设计师白照广对当时的设计难度还记忆犹新。他说,为了满足环境监测与减灾预报的特殊需求,卫星上的主要有效载荷对空间分辨率提出了苛刻要求,其中有“四大武器”格外引人关注,其主要技术指标均达到了国际先进水平。
  A、B星各自装载了两台CCD光学相机,相机观测宽度可达720公里,分辨率可达20米~30米。双星组网能力可加快对地观测周期,1天成像面积可覆盖80%的国土,两天就可对国土全部面积成像一次,非常适宜于灾害的快速变量监测和环境的大范围监测。而在可见光范围内,以30米分辨率能实现两天的重复观测的卫星或卫星组合并不多见。
  被白照广称为“我国首次使用”的A星上携带的超光谱成像仪拥有115个探测谱段,平均光谱分辨率为5纳米,是国内首先采用静态干涉型成像光谱技术原理研制而成的,是继美国小卫星后,第二台运用该技术的相机,代表了当前光谱成像技术领域的发展方向。
  环境减灾B星上的红外相机,采用了机械制冷方式,可探测到地表500K的温度,是国内卫星上可探测地表温度最高的相机。适用于对森林火灾、火山爆发等灾害的监测。对干旱、雪灾、地震、辐射、热污染等的预报、发生、评估等发挥着重要作用,并可进行夜间探测。相机内设4个谱段,近红外对植物分类、健康状况、水情监测具有很好的作用;短波红外可对植被等特性进行检测;中波红外可对森林火灾走势、秸秆焚烧进行监测;长波红外对热特性敏感,可用来记录地表的发热特性。
  泰国参与了第四大武器的研制和应用工作。据白照广介绍,A星担负亚太空间技术合作项目Ka频段试验分系统任务,该频段载荷与泰国境内地面站之间进行数据传输试验,其目的是使泰国掌握相关卫星产品设计制造技术,同时通过Ka通信试验用于雨衰研究等。该项目对于推动亚太多边空间合作具有十分重要的意义,也是我国在空间技术方面进行国际合作的有益尝试。该系统已通过在轨测试,并于2008年12月25日正式交付给泰国农业大学使用。

  双星合璧 福音不断传出
  交付当天,国家减灾中心副主任方志勇兴奋地列出了卫星的多项“功劳”。卫星在轨测试期间,国家减灾委结合在轨测试期间灾害发生的情况,积极组织减灾应对工作。在应对西藏雪灾、黄河宁蒙段冰凌、地震灾区堰塞湖与泥石流、澳大利亚森林火灾等灾害时,通过对卫星业务运行的自主管理,获取了卫星影像,提高了应急监测响应能力。
  自然灾害监测是卫星的最主要功能。国家减灾委曾利用A、B星的CCD数据、红外数据展开了对西藏雪灾的动态遥感监测,为救灾应急工作提供了及时的辅助决策信息。今年2月,澳大利亚维多利亚州发生了特大火灾。突如其来的大面积火灾让澳大利亚森林防火部门束手无策。应澳方请求,我国立刻调整了环境减灾卫星A、B星拍摄角度和运行频率,每天两次飞过澳大利亚上空。双星通过配备的光学和红外传感器,迅速准确地拍摄了澳大利亚火场的光学、红外和雷达图像。经国内技术人员处理后,提供给澳大利亚空间信息合作研究中心大量的卫星监测图像。澳大利亚科学家们据此绘出了火点的位置和移动方向图,极大地帮助了澳大利亚有关部门的灭火行动。
  卫星对太湖水华和京津唐及珠江三角城市群进行了遥感监测。通过A、B星获取的数据,制作出了太湖水华分布图,并对城市大气污染以及温室气体状况等环境空气指标进行监测。
  汶川大地震后,灾区的生态评估备受关注。卫星通过对卧龙自然保护区震后生态恢复进行遥感监测,利用A星及其他卫星的数据,对不同时段卫星影像对比分析,定量评估出灾后卧龙自然保护区植被恢复情况。利用B星数据和热红外数据,对北京市热岛效应的强度和分布情况进行分析,为城市生态环境保护提供决策支持。
  卫星交付前的7个多月在轨测试数据及应用情况表明,卫星数据质量基本满足应用需求,具备环境和灾害监测的应用能力,应用前景良好。随着环境减灾小卫星星座的日臻完善,对城市生态评价、大型工程与区域开发对长期生态环境影响的监测与评价、国家生态建设区域效果监测与评价、区域生态及环境灾害监测与评价、全球变暖监测与评价等一系列有特色的应用也将随之展开。届时,将实现对我国及世界范围内环境和灾害全天候、短重复周期的有效监测预报。(陈全育)