我国遥感技术的发展历程

从20世纪世界70年代开始，我国先后发射了系列返回式遥感卫星。1970年4月24日，我国发射了第一颗人造卫星“东方红1号”，随后又发射了数十颗不同类型的卫星。太阳同步卫星“风云1号”（FY-1A，1B）和地球同步轨道卫星“风云2号”（FY-2A，2B）的发射，以及返回式遥感卫星的发射与回收，使我国开展宇宙探测、通信、科学实验、气象观测等研究有了自己的信息源。

1999年10月14日，中国-巴西地球资源遥感卫星CBERS-1的成功发射，以及后续的中巴地球资源卫星02星、02B星、02C星的发射，凝聚着中巴两国航天科技人员十几年的心血。它们的成功发射与运行开创了中国与巴西两国合作研制遥感卫星、应用资源卫星数据的广阔领域，结束了中巴两国长期单纯依赖国外对地观测卫星数据的历史，被誉为“南南高科技合作的典范”。2014年12月7日，中国和巴西联合研制的地球资源卫星04星在太原成功发射升空。同时，“北斗”GPS定位导航卫星及“清华1号”小卫星的成功发射，丰富了我国卫星的类型。随着我国遥感事业的进一步发展，我国的地球观测卫星及不同用途的多种卫星也逐渐形成了观测体系。

自2006年开始，我国开始实施《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》。其中，高分辨率对地观测系统（简称“高分专项”）是此纲要中所确定的16个重大专项之一。高分辨率对地观测系统由天基观测系统、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。2013年4月26日，首发星“高分一号”在酒泉卫星发射中心成功发射。计划至2020年前后建成全系统。中国高分辨率对地观测系统工程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。

高分辨率对地观测系统计划发射9颗卫星，是分别用于农业、城市、环保等部门的卫星系列。到目前为止，该计划已经成功发射8颗卫星，这样基本打造出新一代高分辨率对地观测系统。可以说，“高分专项”是一个非常庞大的遥感技术项目，在这些卫星中，“高分一号”为光学成像遥感卫星；“高分二号”也是光学遥感卫星，但全色和多光谱分辨率比一号分别都提高一倍，达到了1 m全色和4 m多光谱；“高分三号”为1 m分辨率的雷达遥感；“高分四号”为地球同步轨道上的光学卫星，全色分辨率为50 m；“高分五号”是高光谱遥感卫星，不仅装有高光谱相机，而且拥有多部大气环境和成分探测设备，如可以间接测定PM2.5的气溶胶探测仪；“高分六号”的载荷性能与“高分一号”相似；“高分七号”则属于高分辨率空间立体测绘卫星。“高分”系列卫星覆盖了从全色、多光谱到高光谱，从可见光到雷达，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。

表1-1是我国高分卫星发射时间与搭载的传感器列表。(www.xing528.com)

从传感器和获取的影像数据来看，高分一号卫星所获取的影像数据包括2 m分辨率全色（黑白）/8 m分辨率多光谱（彩色）的数据，以及16 m分辨率多光谱宽幅（200 km）影像。高分二号（GF-2）卫星比高分一号卫星分辨率更高，其空间分辨率优于1 m，搭载两台高分辨率1 m全色、4 m多光谱相机，具有亚米级空间分辨率、高定位精度和快速姿态机动能力等特点，有效地提升了卫星综合观测效能，达到了国际先进水平。高分二号是我国目前分辨率最高的民用陆地观测卫星，星下点空间分辨率可达0.8 m，标志着我国遥感卫星进入了亚米级“高分时代”。这些卫星获得的数据，可以大量应用在国土资源部、住房和城乡建设部、交通运输部和国家林业局等部门，同时还将为其他用户部门和有关区域提供示范应用服务。

表1-1　高分影像卫星系列发射时间表

高分三号卫星为1 m分辨率雷达遥感卫星，也是中国首颗分辨率达到1 m的C频段多极化合成孔径雷达（SAR）成像卫星，由中国航天科技集团公司研制。高分四号运行在距地36 000 km的地球静止轨道上，与此前发射的运行于低轨的高分一号、高分二号卫星组成星座，具备高时间分辨率优势。高分四号卫星是中国第一颗地球同步轨道遥感卫星，采用面阵凝视方式成像，具备可见光、多光谱和红外成像能力，可见光和多光谱分辨率优于50 m，红外谱段分辨率优于400 m，设计寿命8年，通过指向控制，可实现对中国及周边地区的观测。

目前，“高分专项”累计分发数据约1 500万景，数据量超过我国以往遥感卫星历史数据总和，已全面进入了各主要应用领域。由于“高分专项”的实施和高分数据的应用，近年来在我国国内市场，国外卫星数据价格大幅度降低，分辨率低于2 m的国外卫星数据已基本退出国内市场。总之，高分辨率对地观测系统的实施，将为中国现代农业、防灾减灾、资源环境、公共安全等重要领域提供信息服务和决策支持，满足国家经济建设和社会发展需求，对于促进中国空间基础设施建设，培育卫星应用企业集群和产业链，推动卫星应用和战略性新兴产业发展具有重大意义。