高空間分辨率、高光譜
高光譜成像儀是天宮一號(hào)搭載的有效載荷之一。在軌運(yùn)行期間，多個(gè)應(yīng)用單位利用它的“火眼金睛”開(kāi)展了地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)和油氣資源勘查、森林監(jiān)測(cè)、水文生態(tài)監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)分析等，取得了豐碩的成果。
其由中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所和中科院上海技術(shù)物理研究所共同研制，是目前我國(guó)空間分辨率和光譜綜合指標(biāo)zui高的空間光譜成像儀，可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)光譜分辨率的地物特征和性質(zhì)的成像探測(cè)，在空間分辨率、波段范圍、波段數(shù)目以及地物分類(lèi)等方面達(dá)到了同類(lèi)遙感器*水平。
相對(duì)傳統(tǒng)的多光譜遙感受到光譜通道數(shù)量和光譜分辨率的限制，高光譜遙感通過(guò)連續(xù)測(cè)量地物相鄰的光譜信號(hào)，可以反映不同地表物質(zhì)與電磁輻射相互作用的差異，因此在農(nóng)情監(jiān)測(cè)、作物估產(chǎn)、國(guó)土資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)、城市動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)、地質(zhì)調(diào)查等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。在天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器上安排高光譜遙感對(duì)地觀測(cè)，主要是利用高光譜成像儀‘圖譜合一’的特點(diǎn)以及在地表覆蓋識(shí)別能力、蘊(yùn)含地物光譜信息等方面優(yōu)勢(shì)，有針對(duì)性開(kāi)展研究。
在林業(yè)方面，高光譜成像儀在森林覆蓋制圖與變化監(jiān)測(cè)方面有廣闊的應(yīng)用前景。由于空間遙感可以獲得較大范圍的數(shù)據(jù)，因此利用遙感數(shù)據(jù)可較好地估算森林的生物量和碳儲(chǔ)量。另外，高光譜成像儀在森林防火中發(fā)揮著重要作用。目前我國(guó)森林防火主要應(yīng)用的是中低空間分辨率、高時(shí)間分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對(duì)于較大面積火場(chǎng)非常敏感，但對(duì)燃燒初期的明火通常較難探測(cè)到。天宮一號(hào)高光譜成像儀可同時(shí)獲取不同波譜范圍的數(shù)據(jù)，更好地滿足我國(guó)森林防火預(yù)警撲救的需求。
海洋遙感是20世紀(jì)后期海洋科學(xué)取得重大進(jìn)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心對(duì)天宮一號(hào)高光譜遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯、信息提取，用于海岸帶信息與海冰信息監(jiān)測(cè)，同時(shí)針對(duì)土地利用、濱海濕地、潮間帶、岸線變遷、保護(hù)區(qū)、石油平臺(tái)監(jiān)測(cè)等信息進(jìn)行了制圖。
此外，中科院遙感與數(shù)字地球所研究人員利用天宮一號(hào)高光譜數(shù)據(jù)對(duì)北京通州地區(qū)城市土地利用類(lèi)型進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并與同一時(shí)期其他來(lái)源的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)比顯示，天宮一號(hào)高光譜數(shù)據(jù)分類(lèi)結(jié)果更精細(xì)，可清晰識(shí)別出主干道、細(xì)小河流、田塊邊界等。
多傳感器綜合探測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器上搭載的另一有效載荷——空間環(huán)境監(jiān)測(cè)及物理探測(cè)設(shè)備由中科院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心研制，其主要功能是綜合監(jiān)測(cè)高能帶電粒子輻射、軌道大氣環(huán)境參數(shù)，為空間環(huán)境預(yù)報(bào)、空間環(huán)境變化機(jī)理研究以及目標(biāo)飛行器、飛船和航天員的安全保障提供準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
該套設(shè)備由帶電粒子輻射探測(cè)器、軌道大氣環(huán)境探測(cè)器和空間環(huán)境控制單元共3臺(tái)儀器組成。其中帶電粒子輻射探測(cè)器是上在近地軌道開(kāi)展多方向帶電粒子探測(cè)的儀器。該探測(cè)器突破了多方向傳感、多傳感集成、抗干擾等關(guān)鍵技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)空間粒子輻射實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和警報(bào)以及粒子分布和變化規(guī)律研究提供了依據(jù)，也使我國(guó)的高能粒子輻射探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
軌道大氣環(huán)境探測(cè)器采用多探頭組合等技術(shù)，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道大氣密度、成分、微質(zhì)量及其時(shí)空分布變化的同時(shí)，兼具原子氧及其它空間環(huán)境污染效應(yīng)監(jiān)測(cè)的功能，這些功能對(duì)于目標(biāo)飛行器和飛船軌道、姿態(tài)控制以及變軌的實(shí)施提供了重要保障。
結(jié)合探測(cè)數(shù)據(jù)，空間應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)展了利用軌道大氣密度實(shí)測(cè)值修正大氣密度模式預(yù)測(cè)值的研究和太陽(yáng)與地磁活動(dòng)指數(shù)的中期預(yù)測(cè)研究，這些研究成果直接應(yīng)用于天宮一號(hào)、神舟九號(hào)載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)空間環(huán)境預(yù)報(bào)，提高了軌道大氣密度預(yù)測(cè)精度，服務(wù)于高精度軌道預(yù)報(bào)。
6月中旬，我國(guó)將擇機(jī)發(fā)射神舟十號(hào)飛船，與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器繼續(xù)實(shí)施交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。神十任務(wù)結(jié)束后，中科院還會(huì)安排開(kāi)展高光譜成像儀相關(guān)專(zhuān)題應(yīng)用，比如湖泊生態(tài)監(jiān)測(cè)、青藏高原監(jiān)測(cè)以及城市環(huán)境監(jiān)測(cè)等。我們期待著這些精密儀器能帶來(lái)更多我國(guó)國(guó)土的監(jiān)測(cè)信息。
儀表網(wǎng)手機(jī)版
儀表網(wǎng)小程序
公眾號(hào).jpg)
公眾號(hào)：ybzhan
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
采購(gòu)中心
手機(jī)版
官方微信
