高分卫星，本领越来越强(科技视点)
本报记者 冯 华 叶传增
《人民日报》( 2020年02月03日19 版)
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2019年12月10日，国家航天局发布了高分七号卫星首批22幅亚米级立体影像产品。这不仅是高分七号的首次亮相，也标志着我国高分辨率对地观测系统重大专项(简称高分专项)的建设重点将转入应用阶段。
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7颗民用高分卫星。
“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。
全面提升现代化管理手段，高分数据已在20个行业、31个区域得到广泛应用
进入2019年12月，又一个防火季来临。云南省昆明市海口林场李家大山瞭望塔的护林员陈华听到一个好消息：今后的夜间值班，他再也不用每隔一小时就上塔观测一次。“听说天上有颗卫星替咱守着，晚上终于能睡个安稳觉了。”
接替陈华上“夜班”的卫星就是高分卫星。云南省军民融合发展研究院空间信息中心主任李雁介绍，高分卫星实时传回的三维立体影像数据，为林场的日常工作提供了科学准确的数据支撑。“高分卫星图像标有经纬度等数据，配合瞭望塔安装的监控设备，如果有火情，我们可以在卫星图像上第一时间精确定位着火点，比过去人工报点更快、更准。”海口林场场长陈金龙说。
在昆明市林业和草原局信息中心主任张武看来，高分卫星给林业管理带来的最大改变，是现代化管理手段的提升。“林业管护、森林防火等不再依靠传统的人海战术了，林业管理能力变强了，森林资源调查更高效，甚至林业执法水平也大大提升。”
“多亏了高分卫星，草原确权才能进行得这么顺利!”在四川省甘孜藏族自治州色达县塔子乡，辽阔的草原一望无垠，远处的雪山巍峨耸立。
甘孜州草原工作站副站长马涛站在草场边，掏出平板电脑，用手指在高分卫星遥感应用软件中简单标注三个坐标点，卫星应用软件便会自动测算出这片草场的位置、面积等信息。
马涛回忆说，上世纪80年代州里也搞过一次草场面积测量，塔子乡的草原面积有480平方公里，高原草场地形起伏，每一道山梁都得骑马上去确认坐标点。
2015年，塔子乡开展草原确权登记试点工作，要求精确到经纬度，工作量比之前更大了，但有了高分卫星提供的数据，各家的草场面积很快就确定了，牧民们都很认可。
高分专项四川数据与应用中心主任汪士中表示，四川省超过一半面积为高原山地，地域辽阔。高分卫星能够提供准确及时的遥感测绘等相关地理信息数据，为政府科学管理、评估和决策提供有效的支撑。
国防科工局高分专项工程总师童旭东介绍，高分专项实施9年来，我国低轨遥感卫星分辨率由最高2.1米提高到0.65米，静止轨道遥感卫星分辨率由千米级提高到50米，重点突破了一系列技术瓶颈，推动我国遥感卫星技术跨上新的台阶。
童旭东说，在数据的应用上，高分专项数据已替代了接近80%的国内进口卫星遥感数据。高分专项实施前，仅有国土、林业、测绘等8个行业和少数区域开展遥感卫星应用，现在高分专项数据已在20个行业、31个区域得到广泛应用，成为国家治理体系和治理能力现代化的重要信息技术支撑。
从防灾减灾到高原湖泊水质改善，高分应用与百姓生活密切相关
在很多人看来，高分卫星是名副其实的“高科技”。在天上运转的卫星跟普通百姓的生活有什么关系?
“高分工程不仅是国家重大科技专项，它还是一项民生工程，比如说在生态保护、应急救灾、农业、水利等方面的应用，都和百姓生活密切相关。”国防科工局高分专项工程副总师赵文波说。
以高分七号为例，大到“一带一路”重点项目规划、雄安新区的建设、冬奥会场馆的选址，小到住宅小区、学校、公园的选址布局，都需要大量高精度测绘数据作为决策依据，而这都有赖于高分七号提供的1:10000比例尺测绘数据产品。“就拿手机上使用的导航地图来说，高分七号将大幅提升我国地图的精度，以后大家出行导航就会更精准。”中国航天科技集团有限公司中国空间技术研究院高分七号卫星总设计师曹海翊介绍。
冬日的洱海，湖光山色令游客流连忘返。但在几年前，云南的滇池、洱海等湖泊由于水体富营养化严重，大量藻类汇集，蓝藻水华暴发的现象时有发生。高分卫星的出现，为政府和科研人员治理高原湖泊蓝藻水华问题提供了极大便利。
“洱海面积256平方公里，如果全靠人工取样，要花一整天的时间。”上海交通大学洱海研究团队研究员张震宇告诉记者，2015年，洱海治理引入高分卫星，蓝藻水华在洱海全湖的分布情况尽入眼帘。同时，这些影像数据也为政府清除侵占洱海滩涂的行为提供了执法依据。
近年来，借助高分卫星，以滇池和洱海为代表的云南九大高原湖泊的水质治理有了较大改善。2018年、2019年连续两年洱海全湖水质实现7个月Ⅱ类、5个月Ⅲ类，未发生规模化蓝藻水华，主要水质指标变化趋势总体向好。
“作为地质灾害的高发区，高分卫星数据在四川的应用，大大提高了防灾减灾救灾的能力。”四川省安全科学技术研究院党委书记施富强把高分卫星比作“千里眼”，能对滑坡、泥石流等重大地质灾害的潜在隐患进行早期识别和监测预警;灾害发生后，通过灾前、灾后高分卫星的影像对比，又可以直观展示灾害发生位置和灾区建筑物坍塌损毁情况，为应急救援决策提供有效的数据支撑。
事实上，除了应用于传统的国土、测绘、环保等行业，高分专项的成果还大量应用于智慧农业、智能交通、智慧城市等新模式和新业态。
“高分+”赋能各行各业，推动卫星遥感产业高质量发展
未来，高分专项的重点将转向应用阶段。“目前高分专项的成果广泛覆盖空间观测、地理测绘、海洋气候等多个领域，高分卫星的数据可以应用于各行各业，只有让这些数据真正落地，高分专项才能发挥最大的效用。”赵文波表示。
走进甘孜藏族自治州的应急指挥中心，记者看到电子屏幕的立体地图上，重点标出了地质隐患点、非煤矿山、危化企业、尾矿库等风险隐患点。甘孜州防灾减灾和应急管理局副局长喜江鹏介绍，这套系统依托高分专项四川数据与应用中心提供的高分影像数据，再委托技术公司进行了个性化开发，将应急指挥、调度、应急处置、辅助决策、监测预警结合起来，大大提升了基层的应急指挥能力。“如果没有我们自己的高分数据，就要多花好多经费购买国外卫星的数据。但仅有了数据还不够，必须要有技术公司进行二次开发，才能真正应用起来。”
汪士中建议，高分数据的开发应用需要更多的专业技术人才及团队，既要鼓励、支持更多的企业进入高分应用领域，也要为他们获取数据提供更为便利的条件。同时对已经开发出的一些具有行业、区域性的共性产品，在推广应用上也要打破部门、地域的界限，加强高分应用技术和产品共享，避免重复开发造成资源浪费。
记者在采访中也了解到，一些用户单位对高分数据获取的便捷性、时效性提出了新期待，希望数据获取的渠道更畅通，数据更新能更快。赵文波对此表示，今后将着力促进高分数据共享机制早日形成。
据了解，为了让高分数据更好地落地应用，国家航天局于2016年创建了高分专项应用综合信息服务共享平台，为双创团队尤其是从事高新技术产业的团队提供软件和数据支持，降低他们获取高分数据资源的门槛和成本。同时，还采取了搭平台、定标准、建体系、促联盟等措施，进行空间信息全产业链布局，将“高分+”赋能各行各业。通过将高分科研项目工程化、产品化，拉长高分产业链条，服务经济社会发展的方方面面，目前已形成各类专题产品400多个。我国也设立了以高分专项成果为基础的卫星产业基金，有力促进了卫星遥感的产业化发展。