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环境与灾害监测预报小卫星星座应用与发展
来源:中国航天报     日期:2012年11月21日    字体:【】【】【
  11月19日凌晨,晋西北的深山中,随着一声巨响和升腾的烈焰,长征二号丙火箭携环境与灾害监测预报小卫星C星腾空而起,实现了我国首颗民用SAR小卫星的顺利升空,也完成了我国首个环境与灾害监测预报小卫星星座的正式构建。

  “金睛火眼” 轻松拨云见日

  在民政部国家减灾中心的卫星遥感业务区内,最显眼的位置悬挂着一幅“环境减灾A、B星第一轨影像图”,制图时间是2008年9月14日,也就是两颗小卫星翱翔太空不久。图上用红、绿、蓝等颜色清晰地表现了A、B星的多光谱影像和热红外影像。

  “遥感数据是进行灾区恢复重建动态监测的重要数据源,A、B星为汶川地震恢复重建发挥了积极作用。”该中心副主任方志勇对记者说。

  汶川地震后,民政部立足环境与灾害监测预报小卫星A、B星数据,结合国内外其他卫星数据,定期对10个极重灾区和41个重灾区进行动态监测,包括对较大面积房屋重建和交通线、生态环境恢复的动态监测与评估。对于重点监测区域,还结合了高分辨率卫星遥感数据,阶段性使用无人机等航空遥感数据,开展了农村住房、桥梁道路等重建监测评估,取得了良好的综合监测效果。

  民政部工作人员自豪地介绍道,两颗小卫星自发射后就一直占据了抗灾减灾主要业务领域的核心地位,用4个字来形容就是:无可替代。

  同样,在环境保护部卫星环境应用中心的机房内,计算机屏幕上赫然显示着环境与灾害监测预报小卫星A、B星的动态运行轨迹。据了解,利用A、B星,环境保护部已经在全国和部分地区开展了生态环境状况遥感监测,为国家环境管理决策提供了重要技术支持。比如:对秸秆焚烧的监测,对城市群、重点地区的二氧化硫、氮氧化物的监测,对太湖、巢湖、滇池、三峡水库即“三湖一库”的水华监测,以及对饮用水源地、近海赤潮等的监测。

  A、B星在轨运行稳定,状态良好,并且已经发挥了重要作用,那为什么还需要C星加盟助阵呢?组成“2+1”小星座后又能实现哪些突破?

  方志勇解释道,A、B星是光学小卫星,装载CCD、红外、超光谱3种光学遥感载荷,受天气的影响较大。像玉树地震、舟曲泥石流以及今年的北京“7·21”暴雨等灾害发生时,天空中云层很厚,A、B星只能“看到”云层,而无法“看穿”云层。另外,像云贵川等地常年多云雾,也对A、B星获取数据造成了困难。

  这次发射的C星是一颗合成孔径雷达小卫星,最大的特点就是具有穿透性,不受云雾雨雪天气的影响,真正达到全天时、全天候的工作能力,特别适合恶劣气象条件下的应用。

  对此,环境保护部相关技术人员也深有同感:“C星搭载的载荷是对光学卫星的有力补充,将为建立大范围、全天时、全天候、宏观动态的天地一体化环境监测体系发挥重要作用。”

  C星是微波遥感,与光学遥感不同,具备全天时、全天候观测能力,将为开展多云多雨地区环境质量监测及突发环境事件应急响应提供更有效的数据保障,同时,雷达在遥感特性上与光学星可以形成互补,小卫星星座对土壤的含水量、森林生物量的监测以及对高压线、塔的分布监测都将更有优势。

  于是,在各方用户的翘首企盼和千呼万唤中,C星就像一双能够拨云见日的明眸慧眼一样,踏上了神奇的太空之旅。

  航天科技 扮靓“美丽中国”

  我国是个灾害多发国家,全年有一半以上的时间可能受到旱、涝、台风和地震等灾害的侵扰,严重影响到人民生活和经济社会发展。在30年的飞速发展和转型期,我国已经遭遇了发达国家工业化进程中出现的所有环境问题。因此,如何抗灾减灾和建设生态文明成为必须面对的重要课题。

  利用航天科技,已经发射的海洋、资源、气象等卫星正在为此作出贡献,而环境与灾害监测预报小卫星星座与前几者又有不同,因而被誉为专门为我国生态环境监测管理和减灾救灾能力建设量身打造的“专业星”。

  “首先,环境与灾害监测预报小卫星星座的幅宽、分辨率、重访周期等设计是针对我国的国情度身定做的,像我们的光学卫星幅宽达到700公里,空间分辨率30米,国外同类卫星数据幅宽一般只有100多公里,或者幅宽大的分辨率就明显较低,这是此星座的突出特点。其次,环境与灾害监测预报小卫星的重访周期是4天,如果3星协同,不到2天就会过境,覆盖全国只需2天时间。”技术人员告诉记者。

  被问到还有哪些需求时,他希望下一阶段依靠航天科技,研制和发射针对性更强、更先进的环境专用载荷和环境后续卫星,为我国生态环境监测提供更全面更准确的服务,比如针对臭氧、二氧化硫等大气和水环境中的污染物进行监测。他告诉记者,作为用户方,环境保护部始终对航天科技寄予厚望。

  各方用户的支持和殷切希望,将会化作创新航天科技的不竭动力。只有更加充分利用环境与灾害监测预报小卫星星座的遥感技术,迅速、准确地获取灾害和环境信息,及时、全面掌握我国自然灾害和环境污染的发生、发展与演变过程,才能更好地为防灾、抗灾、救灾和环境保护提供科学的决策依据;为践行“尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念”和“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”贡献力量。

  党的十八大报告提出了“美丽中国”的关键词,并成为引领我国未来发展的重要理念。“金山银山不如绿水青山”,建设美丽中国离不开环保与减灾的多方努力。从航天科技领域来讲,此次组建成功的小卫星星座也将用自己的不懈努力担当起扮靓“美丽中国”的光荣使命,为建设“山更青、水更绿、天更蓝”的美丽家园和生态文明作出贡献。(吴琳)
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