“高分一号”：4天看遍全球
中国高分辨率对地观测系统的首颗卫星——“高分一号”于2013年12月30日正式投入使用，这标志着我国对地观测新时代的开启。
“三高”卫星
所谓高分辨率，主要体现在空间、时间和光谱分辨率3个方面。高分工程由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面数据中心系统和应用系统组成，以保障现代农业、防灾减灾、资源环境、国家安全等重大战略需求，支撑国土调查与利用、地理测绘、海洋和气候气象观测、水利和林业资源监测、城市和交通精细化管理、疫情评估与公共卫生应急、地球系统科学研究等重点领域应用需求。
其中，天基系统按照规划将发射5～6颗观测卫星，目标是建成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的对地观测系统，并与其他观测手段相结合，到2020年形成具有时空协调、全天时、全天候、全球范围观测能力的稳定运行系统。
“高分一号”卫星是2013年4月26日发射升空的。相比其他光学遥感卫星，“高分一号”突破了高空间分辨率、多光谱与宽覆盖相结合的光学遥感等关键技术，在设计寿命上刷新了低轨卫星平均3年的纪录，达到5～8年。“高分一号”自升空以来，截至2013年底，它已提供了2米/8米影像近25万景，16米影像7.6万景。以华北、华东地区雾霾问题为例，“高分一号”获取了近500景观测数据，为有效开展雾霾污染形成、发展、消散等基础研究提供了信息保障。
“长寿”卫星
“高分一号”卫星是我国首颗设计、考核寿命要求大于5年的近地轨道卫星。以前国内低轨卫星的设计寿命基本都是3年，只有2012年1月9日发射升空的“资源三号”卫星的设计寿命是5年、考核寿命是4年。而“高分一号”设计寿命5年、考核寿命则是5～8年。
卫星中的活动部件处于运动状态，终日磨损，一般会最先出现故障。卫星活动部件主要有飞轮、陀螺、地球红外敏感器等，其中又以陀螺最为关键。科研人员对此加以改进，并通过卫星上装配陀螺，减小其摩擦，相应地降低了损耗，有效地提高了整星寿命。
此外，“高分一号”将电池更换为锂离子电池，在增加容量的同时，降低了重量；卫星的太阳帆板采用三级砷化镓，提高了利用太阳能的效率，在整个翼展面积不变的前提下，发电效率从原来的18%提高到28%。这两项有效措施都为卫星长寿命运行提供了充足的能量。同时，卫星设置了很多智能措施，以提高对自身问题的辨识能力和修复能力。
与运行在地球静止轨道上的天链系列中继卫星的牵手，也是“高分一号”延寿的秘方之一。由于“高分一号”更多的时间都是在境外上空飞行，地面测控站观测不到，一旦遇到险情联系不上，想要补救都来不及。而中继卫星则站得高、看得远，可以给“高分一号”提供来自空间的关照。同时，通过中继卫星报告的及时位置信息，在“高分一号”即将入境之前，地面可以对其实现临时发送或修改遥控指令，提高卫星工作计划的灵活度，增强卫星的使用效能，对于节省能量、延长寿命也大有裨益。我国先发射天链系列中继卫星，再发射高分卫星，其用意之一也即在此。
4秒看遍全球
“高分一号”卫星最突出的优势之一就在于实现了空间分辨率和时间分辨率的完美匹配。一般来说空间分辨率与时间分辨率是互相矛盾的，通常需要以牺牲一方来保证另一方的领先水平，而“高分一号”卫星在这两点上实现了一个最优组合。
单就空间分辨率(即从遥感卫星照片上辨别出的地面目标的最小尺寸)这一因素来讲，“高分一号”的高分辨率全色相机与目前国内民用分辨率领先的2011年升空的“资源一号”02C星所用相机相近，基本可以达到2米级的空间分辨率指标。但同时，“高分一号”又在其基础之上增加了高分辨率多光谱成像能力，除了黑白照片，还能下传具有红黄蓝绿四个谱段的彩色图像。
而时间分辨率指的是重复观察同一地物所需要的时间，如对同一区域，卫星重访一次需要几天时间。当然，在空间分辨率相当的前提下，重访时间越短优势越明显。目前，运行在距离地面约800千米高的太阳同步轨道上的气象卫星的时间分辨率最高，周期仅为1天，但它观测云层是行家，观测地物就捉襟见肘了。而“高分一号”的4台宽幅多光谱相机通过多角度拼接视场，可以实现较高分辨率的大视场成像。这样一来，只需4天，运行在近地轨道上的“高分一号”就能把地球完整地观测一遍，获得全球各地的图像资料。
未来，高分工程将主要向3个方向发展：第一个方向是指，2014年将要发射的“高分二号”卫星可具有米级分辨率的成像能力，能够进行道路监测和道路规划，城市建设用地规划、调查和执法；第二个方向是微波成像卫星用雷达来进行监测，实现全天候的对地观测，主要用于加强对海洋的监测；第三个方向则是高光谱观测卫星，用于对地面矿产资源的监测。
【责任编辑】庞 云 (尹怀勤)
“三高”卫星
所谓高分辨率，主要体现在空间、时间和光谱分辨率3个方面。高分工程由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面数据中心系统和应用系统组成，以保障现代农业、防灾减灾、资源环境、国家安全等重大战略需求，支撑国土调查与利用、地理测绘、海洋和气候气象观测、水利和林业资源监测、城市和交通精细化管理、疫情评估与公共卫生应急、地球系统科学研究等重点领域应用需求。
其中，天基系统按照规划将发射5～6颗观测卫星，目标是建成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的对地观测系统，并与其他观测手段相结合，到2020年形成具有时空协调、全天时、全天候、全球范围观测能力的稳定运行系统。
“高分一号”卫星是2013年4月26日发射升空的。相比其他光学遥感卫星，“高分一号”突破了高空间分辨率、多光谱与宽覆盖相结合的光学遥感等关键技术，在设计寿命上刷新了低轨卫星平均3年的纪录，达到5～8年。“高分一号”自升空以来，截至2013年底，它已提供了2米/8米影像近25万景，16米影像7.6万景。以华北、华东地区雾霾问题为例，“高分一号”获取了近500景观测数据，为有效开展雾霾污染形成、发展、消散等基础研究提供了信息保障。
“长寿”卫星
“高分一号”卫星是我国首颗设计、考核寿命要求大于5年的近地轨道卫星。以前国内低轨卫星的设计寿命基本都是3年，只有2012年1月9日发射升空的“资源三号”卫星的设计寿命是5年、考核寿命是4年。而“高分一号”设计寿命5年、考核寿命则是5～8年。
卫星中的活动部件处于运动状态，终日磨损，一般会最先出现故障。卫星活动部件主要有飞轮、陀螺、地球红外敏感器等，其中又以陀螺最为关键。科研人员对此加以改进，并通过卫星上装配陀螺，减小其摩擦，相应地降低了损耗，有效地提高了整星寿命。
此外，“高分一号”将电池更换为锂离子电池，在增加容量的同时，降低了重量；卫星的太阳帆板采用三级砷化镓，提高了利用太阳能的效率，在整个翼展面积不变的前提下，发电效率从原来的18%提高到28%。这两项有效措施都为卫星长寿命运行提供了充足的能量。同时，卫星设置了很多智能措施，以提高对自身问题的辨识能力和修复能力。
与运行在地球静止轨道上的天链系列中继卫星的牵手，也是“高分一号”延寿的秘方之一。由于“高分一号”更多的时间都是在境外上空飞行，地面测控站观测不到，一旦遇到险情联系不上，想要补救都来不及。而中继卫星则站得高、看得远，可以给“高分一号”提供来自空间的关照。同时，通过中继卫星报告的及时位置信息，在“高分一号”即将入境之前，地面可以对其实现临时发送或修改遥控指令，提高卫星工作计划的灵活度，增强卫星的使用效能，对于节省能量、延长寿命也大有裨益。我国先发射天链系列中继卫星，再发射高分卫星，其用意之一也即在此。
4秒看遍全球
“高分一号”卫星最突出的优势之一就在于实现了空间分辨率和时间分辨率的完美匹配。一般来说空间分辨率与时间分辨率是互相矛盾的，通常需要以牺牲一方来保证另一方的领先水平，而“高分一号”卫星在这两点上实现了一个最优组合。
单就空间分辨率(即从遥感卫星照片上辨别出的地面目标的最小尺寸)这一因素来讲，“高分一号”的高分辨率全色相机与目前国内民用分辨率领先的2011年升空的“资源一号”02C星所用相机相近，基本可以达到2米级的空间分辨率指标。但同时，“高分一号”又在其基础之上增加了高分辨率多光谱成像能力，除了黑白照片，还能下传具有红黄蓝绿四个谱段的彩色图像。
而时间分辨率指的是重复观察同一地物所需要的时间，如对同一区域，卫星重访一次需要几天时间。当然，在空间分辨率相当的前提下，重访时间越短优势越明显。目前，运行在距离地面约800千米高的太阳同步轨道上的气象卫星的时间分辨率最高，周期仅为1天，但它观测云层是行家，观测地物就捉襟见肘了。而“高分一号”的4台宽幅多光谱相机通过多角度拼接视场，可以实现较高分辨率的大视场成像。这样一来，只需4天，运行在近地轨道上的“高分一号”就能把地球完整地观测一遍，获得全球各地的图像资料。
未来，高分工程将主要向3个方向发展：第一个方向是指，2014年将要发射的“高分二号”卫星可具有米级分辨率的成像能力，能够进行道路监测和道路规划，城市建设用地规划、调查和执法；第二个方向是微波成像卫星用雷达来进行监测，实现全天候的对地观测，主要用于加强对海洋的监测；第三个方向则是高光谱观测卫星，用于对地面矿产资源的监测。
【责任编辑】庞 云 (尹怀勤)