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高分专项工程本文重定向自 高分专项工程

中国高分辨率对地观测系统(简称高分专项)是中国国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006年至2020年)的16个重大科技专项之一[1]。该系统将统筹建设基于卫星、平流层飞艇和飞机的高分辨率对地观测系统,完善地面资源,并与其他观测手段结合,形成全天候、全天时、全球覆盖的对地观测能力,由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面系统、应用系统等组成,于2010年经过国务院批准启动实施。国防科技工业局作为该专项的牵头组织单位,在发改委科技部财政部等十余家专项领导小组成员单位的支持下,共同负责该专项工程的组织和管理。

实施规划

“高分专项”(Gaofen)是一个非常庞大的遥感技术项目,包含至少9颗卫星和其他观测平台,分别编号为“高分一号”到“高分九号”,于2013年开始陆续研制发射新型卫星并投入使用,至2020年前后建成全系统。高分系列卫星覆盖了从全色、多光谱到高光谱,从光学到雷达,从太阳同步轨道到地球同步轨道等多种类型,构成了一个具有高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率能力的对地观测系统。十一五期间重点实施的内容和目标分别是:重点发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率先进观测系统;形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统;建立对地观测数据中心等地面支撑和运行系统,提高空间数据自给率,形成空间信息产业链。

高分一号

2013年4月26日12时13分04秒,高分一号酒泉卫星发射中心长征二号丁运载火箭成功发射,此次任务还搭载发射了装载于荷兰研制的两个卫星分配器中的三颗微小卫星,三颗微小卫星分别由土耳其阿根廷厄瓜多尔研制。

高分一号卫星是高分专项的首发星,主要用户部门为国土资源部环境保护部农业部,同时还将为中国其他十余个用户部门和有关区域提供示范应用服务。该星是中国首颗设计、考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星;实现在同一颗卫星上高分辨率和宽幅成像能力的结合,将在国土资源调查、环境监测、精准农业等方面发挥重要作用。

高分一号任务由卫星、运载火箭、发射场、测控、地面、应用六大系统组成,其中中国航天科技集团公司所属空间技术研究院航天东方红卫星有限公司、上海航天技术研究院分别负责卫星、运载火箭研制任务;酒泉卫星发射中心、西安卫星测控中心分别负责发射场、测控系统的相关任务;中国资源卫星应用中心、中科院遥感与数字地球研究所分别承担地面系统的研建任务;国土资源部中国国土资源航空物探遥感中心和中国土地勘测规划院、环境保护部卫星环境应用中心、农业部中国农业科学院农业资源与农业区划研究所分别承担应用系统的研制建设[2]

2018年3月31日11时22分,高分一号02星、03星和04星在太原卫星发射中心长征四号丙运载火箭成功发射。

高分二号

2014年8月19日11时15分,高分二号太原卫星发射中心长征四号乙运载火箭成功发射,此次任务还搭载发射了一颗波兰小卫星。

高分二号卫星是高分专项首批启动立项的重要项目之一,是中国自主研制的首颗空间分辨优于1米的民用光学遥感卫星,观测幅宽达到45公里,具有米级空间分辨率(1米全色英语Panchromatic film和4米多光谱英语Multispectral image)、高辐射精度、高定位精度和快速姿态机动能力,主要用户为国土资源部住房和城乡建设部交通运输部、林业局,同时还将为其他用户部门和有关区域提供示范应用服务。

高分二号卫星实现了米级空间分辨率、多光谱综合光学遥感数据获取,攻克了长焦距、大F数、轻型相机及卫星系统设计难题,突破了高精度高稳定度姿态机动、高精度图像定位,提升了低轨道遥感卫星长寿命高可靠性能[3]

高分三号

2016年8月10日6时55分,高分三号太原卫星发射中心长征四号丙运载火箭成功发射,为高分专项唯一一颗合成孔径雷达卫星,整星重2.8吨,有效载荷占1.4吨(50%),创下中国低轨遥感卫星平台载荷比的最大纪录;在轨设计寿命8年,是中国首颗长寿命设计的低轨遥感卫星;天线长15米,太阳能板展开后,整个卫星的长度达18米,是中国第一颗大尺度、大翼展卫星。[4]

高分三号性能在多个领域在中国乃至世界领先,改变中国卫星数据严重依赖进口的现状。该星为中国自主研制的首颗全极化合成孔径雷达卫星,它能同时发射、接收C频段水平波和垂直波而且具备1米高分辨率,是世界上分辨率最高的多极化C频段合成孔径雷达卫星。高分三号亦是世界上成像模式最多的合成孔径雷达卫星,具有12种工作模式,可以满足探测陆地或观察海洋、多种尺寸、普查或详细探查等不同的任务需求。高分三号卫星提供万瓦级功率,为中国首颗单次连续成像时间达到近小时量级的合成孔径雷达卫星。[5][6][7][8]

该星同时为海洋三号监视监测卫星的试验星。

高分四号

高分四号地球静止轨道上的光学遥感卫星,配置有目前中国口径最大的面阵凝视相机、首次研制的大面阵红外探测器,具有普查、凝视、区域、机动巡查四种工作模式,全色多光谱相机分辨率优于50米、单景成像幅宽优于500千米,中波红外相机分辨率优于400米、单景成像幅宽优于400千米,能够对目标区域长期观测,是中国第一颗地球静止轨道对地观测卫星及三轴稳定遥感卫星,更是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星。2015年12月29日,在西昌卫星发射中心成功发射升空,在轨设计寿命8年。[9][10]

高分五号

高分五号装有高光谱相机和多部大气环境和成分探测设备,可以间接测定PM2.5的气溶胶探测仪。2018年5月9日2时28分由长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心发射并进入太阳同步轨道

高分六号

是高分专项天基系统中兼顾普查与详查能力、具有高度机动灵活性的低轨高分辨率光学卫星。高分六号的载荷性能与高分一号相似,组网实现了对中国陆地区域2天的重访观测。2018年6月2日12时13分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射。

高分七号

高分七号主载荷双线阵相机为高分辨率空间立体测绘卫星。就是两台线阵推扫成像相机,位置一前一后,分别是前视相机和后视相机,为地球拍摄出清晰立体的图像。该卫星于2019年11月3日11时22分发射[11]

高分八号

2015年6月26日14时22分,高分八号卫星在中国太原卫星发射中心成功发射升空,卫星顺利进入预定轨道。高分八号卫星是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项安排的光学遥感卫星,主要应用于国土普查、城市规划、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域,可为“一带一路”建设等提供信息保障。高分八号卫星和执行此次发射任务的长征四号乙运载火箭由中国航天科技集团公司负责研制。

高分九号

是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项安排的光学遥感卫星。2015年9月14日12时42分,在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将高分九号卫星送入轨道。2020年5月31日16时53分,在酒泉卫星发射中心长征二号丁运载火箭成功将高分九号02星送入轨道[12]。2020年6月17日15时19分,在酒泉卫星发射中心长征二号丁运载火箭成功将高分九号03星送入轨道[13]。2020年8月6日12时01分,在酒泉卫星发射中心长征二号丁运载火箭成功将高分九号04星送入轨道[14]。2020年8月23日10时27分,在酒泉卫星发射中心长征二号丁运载火箭成功将高分九号05星送入轨道[15]

高分十号

是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项安排的微波遥感卫星。2016年9月1日,高分十号在太原卫星发射中心长征四号丙运载火箭搭载,发射失败。[16]2019年10月5日,高分十号进行第二次发射,此次发射顺利进入预定轨道[17]

高分十一号

是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项安排的光学遥感卫星。2018年7月31日11时0分,高分十一号在太原卫星发射中心长征四号乙运载火箭发射成功。2020年9月7日13时57分,高分十一号02星在太原卫星发射中心长征四号乙运载火箭发射成功,02星是光学遥感卫星,地面像元分辨率最高可达亚米级,主要用于国土普查、城市规划、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域,可为“一带一路”建设等提供信息保障。[18]

高分十二号

是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项安排的微波遥感卫星。2019年11月28日07时52分,高分十二号在太原卫星发射中心长征四号丙运载火箭发射成功。2021年3月31日6时45分,高分十二号02星在酒泉卫星发射中心长征四号丙运载火箭发射成功[19]

高分十三号

是高轨光学遥感卫星,主要用于国土普查、农作物估产、环境治理、气象预警预报和综合防灾减灾等领域,可为国民经济发展提供信息服务;是中国中高轨道高分辨率对地观测技术第二颗卫星。2020年10月12日0时57分,高分十三号在西昌卫星发射中心长征三号乙运载火箭发射成功[20]

高分十四号

是光学立体测绘卫星,可获取全球范围高精度立体影像,测制大比例尺数字地形图,生产数字高程模型、数字表面模型和数字正摄影像图等产品,将提供基础地理信息保障[21]。2020年12月6日11时58分,高分十四号在西昌卫星发射中心长征三号乙运载火箭发射成功[22]。这是高分卫星工程收官任务[23]

卫星列表

序号 卫星 COSPAR ID 卫星目录序号 发射时间 发射地点 火箭 轨道 状态
1 高分一号 2013-018A 39150 2013年4月26日
12时13分04.505秒
酒泉卫星发射中心 长征二号丁运载火箭
(遥十八)
太阳同步轨道 运行中
2 高分二号 2014-049A 40118 2014年8月19日
11时15分04.947秒
太原卫星发射中心 长征四号乙运载火箭
(遥二十七)
太阳同步轨道 运行中
3 高分八号 2015-030A 40701 2015年6月26日
14时22分04.731秒
太原卫星发射中心 长征四号乙运载火箭
(遥三十)
太阳同步轨道 运行中
4 高分九号 2015-047A 40894 2015年9月14日
12时42分
酒泉卫星发射中心 长征二号丁运载火箭
(遥二十一)
太阳同步轨道 运行中
5 高分四号 2015-083A 41194 2015年12月29日
0时04分04.262秒
西昌卫星发射中心 长征三号乙运载火箭
(遥三十七)
地球静止轨道 运行中
6 高分三号 2016-049A 41727 2016年8月10日
6时55分25.077秒
太原卫星发射中心 长征四号丙运载火箭
(遥十九)
太阳同步轨道 运行中
不适用 高分十号 不适用 不适用 2016年9月1日
02时55分
太原卫星发射中心 长征四号丙运载火箭
(遥二十二)
太阳同步轨道 失败
7 高分一号02星 2018-031A 43259 2018年3月31日
11时22分08.332秒
太原卫星发射中心 长征四号丙运载火箭
(遥二十六)
太阳同步轨道 运行中
8 高分一号03星 2018-031B 43260 运行中
9 高分一号04星 2018-031D 43262 运行中
10 高分五号 2018-043A 43461 2018年5月9日
2时28分40.544秒
太原卫星发射中心 长征四号丙运载火箭
(遥二十)
太阳同步轨道 运行中
11 高分六号 2018-048A 43484 2018年6月2日
12时13分04.336秒
酒泉卫星发射中心 长征二号丁运载火箭
(遥二十)
太阳同步轨道 运行中
12 高分十一号 2018-063A 43585 2018年7月31日
11时0分04.927秒
太原卫星发射中心 长征四号乙运载火箭
(遥三十七)
太阳同步轨道 运行中
13 高分十号 2019-066A 44622 2019年10月5日
02时51分
太原卫星发射中心 长征四号丙运载火箭
(遥三十三)
太阳同步轨道 运行中
14 高分七号 2019-072A 44703 2019年11月3日
11时22分
太原卫星发射中心 长征四号乙运载火箭
(遥三十八)
太阳同步轨道 运行中
15 高分十二号 2019-082A 44819 2019年11月28日
07时52分
太原卫星发射中心 长征四号丙运载火箭
(遥二十四)
太阳同步轨道 运行中
16 高分九号02星 2020-034B 45625 2020年5月31日
16时53分
酒泉卫星发射中心 长征二号丁运载火箭
(遥五十一)
太阳同步轨道 运行中
17 高分九号03星 2020-039A 45794 2020年6月17日
15时19分04.327秒
酒泉卫星发射中心 长征二号丁运载火箭
(遥五十二)
太阳同步轨道 运行中
不适用 高分多模卫星 2020-042A 45856 2020年7月3日
11时10分
太原卫星发射中心 长征四号乙运载火箭
(遥四十三)
太阳同步轨道 运行中
18 高分九号04星 2020-054A 46025 2020年8月6日
12时01分54.278秒
酒泉卫星发射中心 长征二号丁运载火箭
(遥五十六)
太阳同步轨道 运行中
19 高分九号05星 2020-058A 46232 2020年8月23日
10时27分04.117秒
酒泉卫星发射中心 长征二号丁运载火箭
(遥五十七)
太阳同步轨道 运行中
20 高分十一号02星 2020-064A 46396 2020年9月7日
13时57分04.918秒
太原卫星发射中心 长征四号乙运载火箭
(遥四十六)
太阳同步轨道 运行中
21 高分十三号 2020-071A 46610 2020年10月12日
0时57分04.250秒
西昌卫星发射中心 长征三号乙运载火箭
(遥六十三)
地球静止轨道 运行中
22 高分十四号 2020-092A 47231 2020年12月6日
11时58分14.250秒
西昌卫星发射中心 长征三号乙运载火箭
(遥七十)
太阳同步轨道 运行中
23 高分十二号02星 2021-026A 48079 2021年3月31日
6时45分
酒泉卫星发射中心 长征四号丙运载火箭
(遥三十六)
太阳同步轨道 运行中

工程应用

高分专项卫星数据已为国土土地利用调查,矿产资源开发现状调查与监测,环保大气环境和水环境监测,农业作物估产和长势监测,水利洪涝灾害监测及水利设施监测,统计农业生产监测,地震灾害监测等行业部门应用,以及北京、河北、新疆等城市精细化管理,中小城镇开发现状监测,区域经济作物监测等区域应用发挥了重要作用。高分二号卫星投入使用后,将与在轨运行的高分一号卫星相互配合,进一步完善高分专项建设,推动高分辨率卫星数据应用,为土地利用动态监测、矿产资源调查、城乡规划监测评价、交通路网规划、森林资源调查、荒漠化监测等行业和首都圈等区域应用提供服务支撑。

2014年8月16日,中国国家国防科技工业局对外发布高分一号卫星观测和拍摄成像的一组高分辨率图片,这组图像是以反映自然地理地貌特征为主题,主要选用8米和16米分辨率多光谱图像,以国际遥感专业技术领域中常用的标准假彩色合成。 由国防科工局重大专项工程中心和中国科学院遥感与数字地球研究所提供的高分一号卫星图像共10幅,命名为《巡天遥看神州美,重彩高分山水情》,分别包括新疆昌吉州呼图壁县山谷“大地的‘肌肉’”、吐鲁番鄯善县罗布泊镇“大地在‘倾听’”、甘肃酒泉阿克塞县附近“大地的‘年轮’”、敦煌附近“游弋在戈壁滩上的‘水母’”、青海湖畔东北角“湖中之‘吻’”、甘肃庆阳市正宁县崇山峻岭“山河相间显‘秋颜’”、陕西延安黄陵县洛河“高原九曲十八弯”、山东东营河口区海滩“海滩利用展宏图”、新疆和田墨玉县“沙漠中的绿洲”、山西长治市附近“大地上的‘红叶’”[24]

2014年9月29日,中国国家国防科技工业局对外公布中国首批亚米级高分辨率卫星影像图,充分展示了高分二号卫星在国土资源监测、矿产资源开发、城市精细化管理、灾区恢复重建等众多方面的广泛应用潜力。首批高分二号卫星影像图综合考虑了地域分布、地物类型、目标关注度和高分二号卫星主要用户部门测试与示范应用需求等因素,共发布1米全色、4米多光谱、1米全色与4米多光谱融合3类15幅,包括北京市区、上海市区、哈尔滨市区、兰州市区、银川市区、克拉玛依市区和昆仑山天池、云南省鲁甸灾区、辽宁省营口港、山西省宁武矿区等卫星影像。该批图像纹理清晰、层次分明、信息丰富[25]

参考文献

  1. ^ 国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年). [2021-02-22].
  2. ^ 国家航天局. 我国高分辨率对地观测系统重大专项首星发射成功 航天发射任务迎来开门红. 国家航天局. 2014年8月19日. (原始内容存档于2015年9月23日) (中文(简体)).
  3. ^ 国家航天局. 我国成功发射高分二号卫星. 国家航天局. 2013年4月26日. (原始内容存档于2014年10月11日) (中文(简体)).
  4. ^ 高分三号:随时等待大地与海洋的召唤. [2016-08-15]. (原始内容存档于2016-09-19).
  5. ^ 高分三号卫星开创微波遥感卫星史上多个“最”. 人民网. 2016-08-10 [2021-02-22].
  6. ^ 高分三号:不畏浮云遮望眼,只因它是雷达星. 新华网. 2016-08-10 [2021-02-22].
  7. ^ 高分“神探”亮剑太空. 中国空间技术研究院. 2016-08-10 [2021-02-22].
  8. ^ 【解密】新“千里眼”的过人本领. 装备科技. 2016-08-10 [2021-02-22].
  9. ^ http://www.ettoday.net/news/20151231/622480.htm 被誉为“全世界视力最好”“高分四号”卫星成功发射!
  10. ^ http://mil.news.sina.com.cn/china/2016-06-14/doc-ifxszmaa1972191.shtml 中国高分四号卫星正式投入使用 分辨率世界最高
  11. ^ 高分七号卫星成功发射
  12. ^ 我国成功发射高分九号02星 搭载发射和德四号卫星. 新华网. [2020-06-01].
  13. ^ 高分九号03星发射成功 搭载发射皮星三号A星、和德五号卫星. 新华网. [2020-06-17].
  14. ^ 我国成功发射高分九号04星 搭载发射清华科学卫星. 新华网. [2020-08-06].
  15. ^ 我国成功发射高分九号05星 搭载发射多功能试验卫星、天拓五号卫星. 新华网. 2020-08-23 [2020-08-23].
  16. ^ 中国高分十号卫星发射失败坠落.联合早报.2016-09-02.[2016-09-11].
  17. ^ 我国成功发射高分十号卫星
  18. ^ 李国利、朱霄雄. 我国成功发射高分十一号02星. 新华社. 2020-09-07 [2020-09-07] (中文(中国大陆)).
  19. ^ 我国成功发射高分十二号02星. 新华网. [2021-03-31] (中文(简体)及中文(中国大陆)).
  20. ^ 我国成功发射高分十三号卫星. [2020-10-12].
  21. ^ 李国利、朱霄雄. 我国成功发射高分十四号卫星. 新华网. 新华社. 2020-12-06 [2020-12-07]. (原始内容存档于2020-12-07) (中文).
  22. ^ 我国成功发射高分十四号卫星. 新华网. 新华社. 2020-12-06 [2020-12-07]. (原始内容存档于2020-12-07) (中文).
  23. ^ 黄国畅; 王玉磊; 何习果. 满分!西昌卫星发射中心圆满完成高分卫星收官之战. 中国军视网. [2020-12-07].
  24. ^ 高清:中国发布“高分一号”高分辨率自然地理地貌图像
  25. ^ 黄金数据!我国首批亚米级高分辨率卫星影像图发布

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