太空里的“火眼金睛”?高光譜綜合觀測衛星展現重要應用成果

昨天（28日），國家航天局發布高光譜綜合觀測衛星首批影像成果，共包含14幅圖像，展現了該衛星在溫室氣體探測、地物精細分類、礦產資源調查等方面的重要應用成果。

高光譜綜合觀測衛星是我國高分辨率對地觀測系統重大專項的重要組成部分，主要用于生態環境動態監測、自然資源調查、大氣成分探測等領域。此次發布的高光譜綜合觀測衛星首批影像成果包括全球臭氧柱濃度監測圖、海冰監測圖、高光譜數據立方體圖等高光譜數據。

國家高分辨率對地觀測系統工程副總設計師 孟令杰：高光譜（綜合）觀測衛星是我們高分專項天基系統的一個非常有特點的衛星，能夠進行地物精細的分類，它拍出來的圖現在主要是用在生態環境領域，就是污染監管，還有一些地質的調查，還有一些氣象方面的應用。

(資料圖)

高光譜綜合觀測衛星2022年12月9日成功發射，衛星發射后轉入為期6個月的在軌測試階段，目前在軌狀態穩定。

高光譜成像

太空里的“火眼金睛”

高光譜綜合觀測衛星是一顆對地觀測的衛星，可以在高空給地球拍照片，那這顆衛星和我們以前了解的對地觀測衛星有什么區別？又有什么獨特的本領呢？

地球上不同物質都有自己獨特的光譜特征，就像人的“指紋”一樣，是用來識別和分析不同物體的一種重要“身份證”。高光譜成像就是一種可以捕獲和分析一片空間區域內光譜的成像技術，它可以獲取更加豐富的細節，識別視覺上無法區分的物質。

國家高分辨率對地觀測系統工程副總設計師 孟令杰：假設咱們看一個房屋的屋頂，屋頂上有瓦片、有玻璃，甚至還有一些雜草、可能有些土，如果用普通的那種（光學遙感衛星）只能看到一個屋頂，但是高光譜它就能夠詳細地分辨出里邊的物質，它的光譜特性，不同的顏色其實上就代表了一種物質（組成部分）的疊加（結果）。

普通的光學衛星只能看到物體的形狀、大小，但是很難分辨出物質的種類或成分。而高光譜綜合觀測衛星則通過光譜成像，能夠直接探測出物質的具體成分，可以說是太空里的“火眼金睛”。

國家高分辨率對地觀測系統工程副總設計師 孟令杰：就像大氣環境的這種，就看里邊二氧化氮、二氧化硫，（水體的話）可以看到從湖泊的深處近處遠處能夠看出不同的層次來，非常清晰。

在太空中感知地球“熱”的世界

除了可以探知物質的成分，高光譜綜合觀測衛星還有一項本領，它依靠一臺運行在太空的紅外相機來探測溫度，感知“熱”的世界。

高光譜綜合觀測衛星攜帶了一臺寬幅熱紅外成像儀，可以晝夜不停地巡視地表的精確溫度。

航天科技集團五院508所高光譜綜合觀測衛星寬幅熱紅外成像儀項目負責人徐彭梅：大自然里所有的物體，它自己都會輻射紅外能量，我們的紅外相機就是通過接收（物體）輻射的紅外線，把能量接收以后成像在我們的紅外探測器上，然后就得出來這個目標的一個溫度的分布。

中國電科第十一研究所紅外探測器項目負責人 李冬冰：不管你是水還是什么，它只看你能量，你發出多少能量它都能感覺到。

通過對溫度的感知，生態環境部等相關部門可以判斷局部地區是否存在污染、是否有高能企業違規開工等，這些統統都逃不過這顆衛星的“法眼”。

中國電科第十一研究所研究員 孫浩：這是我們研制的衛星載荷用的紅外探測器原理樣機。圖像上顯得更白的一個地方，就是我們熱度更高的這個區域。然后像如果我們手部的話，放在我們的衣服上，就可以感覺出來我們衣服上就會出現一個變化，就是溫度更高的區域。我們根據這些信息就可以獲取我們所需要的各種溫度的信息，作為我們判斷一些事情的依據。

正是由于這樣的特性，高光譜綜合觀測衛星在太空拍攝地球的紅外圖像，可以反演高精度的地表溫度信息，為我國生態環境保護、水環境監測、防災減災等領域應用提供數據支持。

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