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海洋卫星:放飞“天眼”瞰沧海

2020-02-25      来源:中国自然资源报     作者:高 悦
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  海洋卫星因具有全天时、全天候、同步、快速、高频次、长期连续观测等优势,不受地理位置和人为条件限制,可覆盖环境条件恶劣的海区,已成为认识、研究、开发、利用和管理海洋不可替代的高科技手段。
  1997年,海洋一号卫星正式立项,拉开了我国海洋系列卫星发展的帷幕。经过多年发展,我国已成功发射海洋一号A星(退役)、海洋一号B星(退役)、海洋一号C星、海洋二号A星、海洋二号B星、高分三号卫星、中法海洋卫星等系列卫星,构建了海洋水色、海洋动力环境、海洋监视监测3个海洋卫星系列。其中,海洋水色卫星以全球海洋的叶绿素浓度、悬浮泥沙、可溶性有机物等海洋水色信息,以及海表温度、海冰、海雾、赤潮、绿潮、污染、突发事件和海岸带动态变化信息等为观测目标;海洋动力环境卫星以全球海面高度、海面风场、海表温度、有效波高、海浪谱、海表盐度、海洋重力场等海洋动力环境要素为观测目标;海洋监视监测卫星以对全球船舶、岛礁、海上构筑物、海冰、海上溢油等海面目标,以及海面风场、海浪方向谱、内波、中尺度涡、海底地形等海洋现象和地形特征进行大范围、高精度、高时效的监视监测为目标。
  如今,我国已形成海洋水色、海洋动力环境等系列多颗卫星同时在轨运行的局面,建立起种类齐全、优势互补的海洋遥感卫星观测体系,实现多颗卫星在轨组网运行、协同观测,具有对全球海域多要素、多尺度和高分辨率信息进行连续观测覆盖的能力。卫星在轨运行以来,通过卫星数据分发和应用服务,在我国海洋环境监测、海洋资源开发、海洋经济发展、海洋防灾减灾、海洋科学研究和国际海洋合作等方面发挥了重要作用,为“一带一路”建设提供了技术支撑和服务保障。
  ●海洋一号A卫星:
  2002年5月15日,太原卫星发射中心,海洋一号A卫星搭载于长征四号乙火箭发射升空。在完成了7次变轨后,该卫星于2002年5月27日到达预定轨道。
  海洋一号A卫星是我国第一颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星,装载了2台遥感器。一台是10波段的海洋水色扫描仪,另一台是4波段的电荷耦合元件成像仪。该卫星主要用于观测海水光学特征、叶绿素浓度、海表温度、悬浮泥沙含量、可溶有机物和海洋污染物质,并兼顾观测海水、浅海地形、海流特征和海面上大气气溶胶等要素,为海洋资源开发利用、沿岸海洋工程建设、河口港湾治理、海洋环境监测等提供科学依据和基础数据。
  ●海洋一号B卫星:
  2007年4月11日,我国成功发射海洋一号B卫星,实现了海洋水色卫星由试验应用型向业务服务型的过渡。该卫星在海洋一号A卫星基础上研制,载有1台10波段的海洋水色扫描仪和1台4波段的海岸带成像仪,观测能力和探测精度进一步提高,主要用于探测叶绿素、悬浮泥沙、可溶有机物及海洋表面温度等要素,进行海岸带动态变化监测。
  ●海洋二号A卫星:
  2011年8月16日,我国海洋二号A卫星在太原卫星发射中心成功发射。该卫星搭载微波散射计、雷达高度计、扫描微波辐射计和校正微波辐射计4个微波遥感器,集主、被动微波遥感器于一体,具有高精度测轨、定轨能力与全天候、全天时、全球探测能力,
  该卫星主要负责监测海洋环境,可获得包括海面风场、浪高、海流、海面温度等多种海洋动力环境参数,为灾害性海况预警、预报提供实测数据。
  ●高分三号卫星:
  2016年8月10日,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙型运载火箭成功将高分三号卫星送入预定轨道。该卫星可应用于海域环境监测、海洋目标监视、海域使用管理、海洋权益维护和防灾减灾等,并可全天时、全天候、近实时监视监测。
  高分三号卫星具备12种成像模式,涵盖传统的条带成像模式和扫描成像模式,以及面向海洋应用的波成像模式和全球观测成像模式,是当时世界上成像模式最多的合成孔径雷达卫星,分辨率达1米。该卫星显著提升了我国对地遥感观测能力,能够获取可靠、稳定的高分辨率SAR图像,极大地改善了我国天基高分辨率SAR数据严重依赖进口现状,使天基遥感跨入全天时、全天候、定量化、米级的应用时代。
  ●海洋一号C卫星:
  2018年9月7日,我国在太原卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功发射海洋一号C卫星。该卫星是我国民用空间基础设施规划的首颗海洋业务卫星,将与后续卫星组成我国海洋民用业务卫星“星座”,进行上、下午组网观测,大幅提高水色卫星全球覆盖能力。海洋一号C卫星装载了海洋水色水温扫描仪、海岸带成像仪、紫外成像仪、星上定标光谱仪和船舶自动识别系统等5个有效载荷。与海洋一号A星和B星相比,该卫星观测精度、观测范围、使用寿命均有大幅提升。
  ●海洋二号B卫星:
  2018年10月25日,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射海洋二号B卫星,星上装载了雷达高度计、微波散射计、扫描微波辐射计、校正微波辐射计、数据收集系统和船舶自动识别系统等6个有效载荷。与海洋二号A卫星相比,该星在观测精度、数据产品种类和应用效能方面均有大幅提升,可大幅提高海洋动力环境要素全球观测覆盖能力和时效性。

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