2017年4月1日,中共中央、國務院印發通知,決定設立國家級新區河北雄安新區。之后,雄安新區建設如火如荼,至2023年底,累計開發面積184平方公里,4017棟樓宇拔地而起。由五院抓總研制的高分二號衛星搭載的相機拍攝到了相關影像,真實、生動地反映了雄安新區這些年的變化
▲雄安新區啟動區局部變化影像(高分二號衛星影像)
在中國空間事業發展的“六個成功密碼”的指引下,五院逐步建立了一流的空間光學遙感器設計、制造、檢測、試驗、應用、效能評估體系,主持并參與了多項空間光學遙感領域相關國家重大科技攻關專項及項目,取得了一系列重大突破,推進了遙感理論、技術及應用等方面的進步,是“技術是立院之本”的生動印證。
時至今日,作為我國空間光學遙感事業的主力軍,五院508所已成功研制了三百余臺/套不同種類的航天相機,使我國空間光學遙感事業實現了航天相機從膠片型到傳輸型、從低分辨率到高分辨率的跨越,探測范圍從陸地、海洋、大氣向月球、火星、深空不斷延伸,具備了可見、紅外、紫外、高光譜、激光等多種探測手段以及“主被動結合”的復合探測體制,有力支撐了高分辨率對地觀測系統和空間基礎設施等專項工程的實施,滿足國家經濟建設、社會發展等方面對地球觀測信息的需求。
2020年7月3日發射的高分多模衛星,是我國首顆民用分辨率為亞米級、具有多種敏捷成像模式的光學遙感衛星。星上搭載了被稱為“太空巨型單反相機”的高分相機具備同軌多點目標成像、同軌多條帶拼幅成像、同軌多角度成像等多種模式切換能力。作為新一代高分辨率9譜段相機,它是我國空間基礎設施項目首發星的唯一主載荷,是實現我國高分辨率對地觀測能力的重要標志,被廣泛應用于自然資源、生態環境、住房和城鄉建設、水利、農業、應急管理等多個行業領域。 2021年12月26日,5米光學衛星02星(資源一號02E衛星)在太原衛星發射中心發射。星上搭載的可見近紅外相機和紅外相機讓衛星具備了“廣視、夜視”能力。可見近紅外相機分辨率達全色2.5米、多光譜10米,能看清方圓100多公里的山川湖泊,如同地球的“測量尺”,可實現大中型城市一次性全覆蓋以及多達9個譜段的同時成像。紅外相機堪稱“地表溫度計”,主要負責測量地表溫度,它的成像不依賴太陽,具備“夜視”能力。 與此同時,遙感在我國測繪地理信息領域也在不斷發展。2012年1月,資源三號01星發射升空,這是我國首顆自主民用高分辨率立體測繪衛星。2015年10月,我國發布《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025年)》,資源三號02星是規劃發布后首顆遙感業務衛星,主要載荷為三線陣相機、多光譜相機和激光測距儀,具有更高的立體影像分辨能力和高程測量精度,與01星組網運行后,進一步提高數據分辨率和精度,縮短重訪周期,大大拓展了衛星影像的地物分辨能力,進一步豐富和完善衛星測繪應用體系。2020年7月25日,資源三號03星成功發射,星上搭載了三線陣相機、多光譜相機和激光測高儀三臺載荷。其中,三線陣相機由前視、正視、后視三臺拍攝角度不同的相機組成,通過空中三角對被觀測物實現立體成像,呈現更為真切的立體世界,進一步增強了我國獨立獲取空間地理信息的能力,提升我國測繪服務保障水平。同時,資源三號系列3顆衛星構建形成測繪衛星星座,大大縮短了全球覆蓋周期和重訪周期。 近年來,五院不斷發展高光譜、超光譜遙感技術,持續豐富觀測手段,提高觀測效能,支撐技術立院。以2019年11月3日發射的高分七號衛星為例,星上搭載的雙線陣相機可以實現“3D攝影”,是對地球進行立體測量的“游標卡尺”,可高精度地測量地物的平面位置和高度,使我國首次實現了全球1:10000比例尺衛星立體測圖,開啟我國自主大比例尺航天測繪新時代。 02海洋遙感測探“藍海” 2023年11月16日,新一代海洋水色觀測衛星成功發射,這是世界首顆針對全球多種水體、采用多種探測手段的高精度海洋水色觀測衛星。星上搭載了兩臺載荷,水色水溫掃描儀在國內首次采用了望遠鏡整體旋轉的掃描成像技術,掃一圈只需5秒就能看遍大半個中國,1天時間就能覆蓋全球所有區域;海岸帶成像儀擁有9個譜段,可以在衛星不側擺的條件下、通過擺鏡的精確轉動靈活實現自身的左右側擺成像,觀測范圍達1000公里,能夠提高陸海邊界區域各種觀測要素的觀測精度,為我國主要航道、重要港口等提供及時的遙感信息服務。 在幾代科研人員的持續努力下,五院研制的海洋系列相機取得了豐碩成果,在海洋監測、海洋航運、海洋環境等方面發揮了重要作用,為我國海洋環境保護、海洋資源開發、海域使用管理、海洋權益維護等方面提供了技術支撐。 2016年12月11日成功發射的風云四號01星是風云四號系列衛星的首發星,衛星配置的“閃電捕捉器”靜止軌道閃電成像儀由五院研制,這是我國首臺星載閃電探測儀器,也是世界上第二臺靜止軌道閃電探測儀器。它能將閃電實時、連續觀測數據與云圖疊加起來,實現對強對流天氣的監測與跟蹤,進而形成閃電災害預警。 2015年12月發射的高分四號衛星是我國第一顆地球同步軌道遙感衛星,開辟了我國地球同步軌道高分辨率對地觀測的新領域。它可滿足水體、堰塞湖、云系、林地、森林火點、氣溶膠厚度等識別與變化信息提取對遙感數據質量的需求,為減災、氣象、地震、林業、環保等提供有力支撐。該衛星在我國南方洪澇災害、四川涼山火災、“利奇馬”超強臺風以及俄羅斯遠東地區森林火災監測等發揮了重要作用。 04碳匯監測守護生態 2017年11月,我國發射了極軌氣象衛星風云三號02批衛星,搭載了國內首臺專門針對溫室氣體的干涉型高光譜溫室氣體監測儀,用于全球溫室氣體排放、溫室氣體源和匯分析、溫室氣體與氣候變化關系等一系列科學問題研究。 2022年8月成功發射的陸地生態系統碳監測衛星“句芒”號是我國首顆森林碳匯主被動聯合觀測遙感衛星,能夠實現對森林植被生物量、氣溶膠分布、葉綠素熒光的高精度定量遙感測量。五院研制了三類(三臺)載荷,通過激光、多角度、多光譜、超光譜、偏振等綜合遙感手段,確保數據“準、全、細、精”。其中,多波束激光雷達的成功研制和應用是我國激光遙感載荷研制領域新的突破,可針對“陸地碳”和“大氣碳”兩個方向對植被和大氣進行主動高精度探測,成為我國“雙碳”戰略的重要技術支撐。 2022年4月,“高景家族”又添新丁,四維01/02衛星搭載著五院508所研制的兩臺相機閃耀太空,為我國商業遙感再添新力量。同年8月24日,北京三號B衛星成功發射,星上搭載了0.5分辨率“天舒相機”,這是北京三號系列衛星相機中的高端旗艦產品,能快速高效獲取地球高清影像,主要為國土資源管理、農業資源調查、生態環境監測和城市綜合應用等領域提供數據服務,同時創新拓展實景三維、城市數字底座、智慧農業等新興市場。2023年1月15日,智能遙感衛星01星成功發射,星上搭載了智能遙感衛星高清視頻相機,大幅提升天基信息的時效性和價值,有效助力天基信息實時智能服務系統建設。 隨著遙感事業的發展,五院向委內瑞拉、巴基斯坦、埃塞俄比亞、埃及等國家出口光學載荷、光學載荷地面測試設備,國際影響力不斷拓展,為推動構建人類命運共同體貢獻中國航天力量。