太空里的“火眼金睛” 高光谱综合观测卫星展现重要应用成果

昨天（28日），国家航天局发布高光谱综合观测卫星首批影像成果，共包含14幅图像，展现了该卫星在温室气体探测、地物精细分类、矿产资源调查等方面的重要应用成果。

高光谱综合观测卫星是我国高分辨率对地观测系统重大专项的重要组成部分，主要用于生态环境动态监测、自然资源调查、大气成分探测等领域。此次发布的高光谱综合观测卫星首批影像成果包括全球臭氧柱浓度监测图、海冰监测图、高光谱数据立方体图等高光谱数据。

国家高分辨率对地观测系统工程副总设计师 孟令杰：高光谱（综合）观测卫星是我们高分专项天基系统的一个非常有特点的卫星，能够进行地物精细的分类，它拍出来的图现在主要是用在生态环境领域，就是污染监管，还有一些地质的调查，还有一些气象方面的应用。

(资料图片)

高光谱综合观测卫星2022年12月9日成功发射，卫星发射后转入为期6个月的在轨测试阶段，目前在轨状态稳定。

高光谱成像

太空里的“火眼金睛”

高光谱综合观测卫星是一颗对地观测的卫星，可以在高空给地球拍照片，那这颗卫星和我们以前了解的对地观测卫星有什么区别？又有什么独特的本领呢？

地球上不同物质都有自己独特的光谱特征，就像人的“指纹”一样，是用来识别和分析不同物体的一种重要“身份证”。高光谱成像就是一种可以捕获和分析一片空间区域内光谱的成像技术，它可以获取更加丰富的细节，识别视觉上无法区分的物质。

国家高分辨率对地观测系统工程副总设计师 孟令杰：假设咱们看一个房屋的屋顶，屋顶上有瓦片、有玻璃，甚至还有一些杂草、可能有些土，如果用普通的那种（光学遥感卫星）只能看到一个屋顶，但是高光谱它就能够详细地分辨出里边的物质，它的光谱特性，不同的颜色其实上就代表了一种物质（组成部分）的叠加（结果）。

普通的光学卫星只能看到物体的形状、大小，但是很难分辨出物质的种类或成分。而高光谱综合观测卫星则通过光谱成像，能够直接探测出物质的具体成分，可以说是太空里的“火眼金睛”。

国家高分辨率对地观测系统工程副总设计师 孟令杰：就像大气环境的这种，就看里边二氧化氮、二氧化硫，（水体的话）可以看到从湖泊的深处近处远处能够看出不同的层次来，非常清晰。

在太空中感知地球“热”的世界

除了可以探知物质的成分，高光谱综合观测卫星还有一项本领，它依靠一台运行在太空的红外相机来探测温度，感知“热”的世界。

高光谱综合观测卫星携带了一台宽幅热红外成像仪，可以昼夜不停地巡视地表的精确温度。

航天科技集团五院508所高光谱综合观测卫星宽幅热红外成像仪项目负责人徐彭梅：大自然里所有的物体，它自己都会辐射红外能量，我们的红外相机就是通过接收（物体）辐射的红外线，把能量接收以后成像在我们的红外探测器上，然后就得出来这个目标的一个温度的分布。

中国电科第十一研究所红外探测器项目负责人 李冬冰：不管你是水还是什么，它只看你能量，你发出多少能量它都能感觉到。

通过对温度的感知，生态环境部等相关部门可以判断局部地区是否存在污染、是否有高能企业违规开工等，这些统统都逃不过这颗卫星的“法眼”。

中国电科第十一研究所研究员 孙浩：这是我们研制的卫星载荷用的红外探测器原理样机。图像上显得更白的一个地方，就是我们热度更高的这个区域。然后像如果我们手部的话，放在我们的衣服上，就可以感觉出来我们衣服上就会出现一个变化，就是温度更高的区域。我们根据这些信息就可以获取我们所需要的各种温度的信息，作为我们判断一些事情的依据。

正是由于这样的特性，高光谱综合观测卫星在太空拍摄地球的红外图像，可以反演高精度的地表温度信息，为我国生态环境保护、水环境监测、防灾减灾等领域应用提供数据支持。