华夏时报（www.chinatimes.net.cn）记者 马维辉 北京报道
这是高分五号世界上首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，是卫星我国光谱分辨率最高的卫星，也是测雾国际上热红外波段空间分辨率最高的民用卫星。
2018年5月9日2时28分，霾成我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射了“高分五号”卫星，高分五号此举成为我国高光谱卫星遥感发展的卫星里程碑事件。“高分五号”卫星是测雾我国实现高光谱分辨率对地观测能力的重要标志，将满足环境综合监测等方面的迫切需求，对助力建设美丽中国具有重要意义。
环境部环境监测司负责人表示，目前，我国的环境监测体系正在由平面向立体发展，已具备了构建形成“天地一体化”生态环境监测系统的能力和保障条件。系统建成后，将有力支撑我国的生态环境监测和统一监管等环境管理和生态保护工作。
六大“神器”
地球上有许多种不同的元素及其化合物，它们都有着自己独特的光谱特征，因此，光谱也被视为辨别物质的“指纹”，是识别和分析不同物体特征的“身份证”。
“高分五号”卫星，又称高光谱观测卫星，设计寿命8年。它最大的优势是搭载了6大“神器”，即可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像探测仪、痕量气体差分吸收光谱仪、大气主要温室气体探测仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高分辨率探测仪，前2台是陆地观测载荷，后4台是大气类观测载荷。
“这些载荷指标在国际都是非常先进的。比如，可见短波红外高光谱相机光谱分辨率高达5纳米，仅相当于一张纸厚度的万分之一。全谱段光谱成像探测仪中热红外波段空间分辨率为40米，是国际上热红外波段空间分辨率最高的民用卫星。”卫星中心负责人介绍说，“有了这两个载荷，就可以高精度监测陆地和水体环境要素，如水体污染物浓度、水体热污染、城市热岛、生物多样性、地表精细分类等。”
以前，我国也发射过高分一号、二号、四号卫星，但它们的光学成像只能看到物质的形状、尺寸等信息。而此次发射的“高分五号”由于装载了6大“神器”，具备了光谱成像技术，可使光谱与图像结合为一体，从而探测出物质的具体成分。
除此之外，“高分五号”还具有定标精度高的特点，星上载荷光谱定标精度达0.008波数，为国内卫星之最。就像一把尺子是否准确需要标校一样，高精度定标是高光谱卫星定量化应用的基础，是卫星探测信息准确不失真的重要保证。
正因为如此，“高分五号”将填补国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白，通过对大气污染气体、温室气体、气溶胶等物理要素的监测，动态反映我国大气污染状况。
卫星测雾霾
当前，我国正在划定生态保护红线区域，未来将实行最为严格的生态环境保护和用途管制，严禁不合理的开发建设。
但是，生态保护红线区域面积大、分布广，很多都分布于偏远的深山密林和高山峡谷，人迹罕至，仅仅靠人工去严防死守，既不及时，也不可行。
在这种地方，“高分五号”就可以发挥它的作用了。它的活动范围大、速度快，监测区域不受地形地貌和交通条件等限制，而且时效性强，总成本低，再结合无人机和地面实地核查等手段，就可以及时发现和制止生态保护红线区域的违法行为。
例如，卫星先“拍片”记录下生态保护红线划定时的生态环境状况，也就是生态环境“底片”，之后一旦发生变化，就可以通过遥感解译、反演和比对及时发现；发现问题后，无人机通过分辨率超过50厘米的各种相机，对卫星发现的变化进行核实和确认，减少误判错判；最后，再通过地面实地核查和鉴别，完成对违法生态破坏行为的取证，从而实现及时、快速、准确的生态保护红线监测监管，做到“第一时间发现、第一时间处置、第一时间恢复”。
此外，据上述卫星中心负责人介绍，2016年杭州G20峰会空气质量保障期间，他们还利用高分二号等卫星资料，对杭州市及其周边省市重点工业企业停产及限产情况开展过遥感监测，共获取卫星数据65景，制作专题图18幅，为会议期间空气质量保障提供了重要技术支撑。2014年11月APEC会议期间、2015年2月腾格里沙漠企业排污期间、2017年祁连山自然保护区专项监测期间，他们都运用卫星进行过动态遥感监测与排查。
“近几年，卫星中心利用环境一号、高分一号、高分二号、TERRA/AQUA-MODIS等国内外多源卫星遥感数据，基于研发的环境卫星应用系统、高分环境应用示范系统等平台，实现了每日对全国秸秆焚烧火点、每月对重点区域灰霾（作者注：即公众所说的雾霾）进行遥感动态监测。”他表示，水环境方面，也实现了每周对太湖、巢湖、滇池蓝藻水华和富营养化的遥感动态监测，以及对全国300多个饮用水源地、80多个良好湖库、30多个重点城市黑臭水体、近岸海域赤潮和溢油等的遥感监测。
“天地一体化”监测系统
环境部环境监测司负责人介绍，环境部目前正在建设“天地一体化”的生态环境监测网络，包含“天-空-地面”三级环境监测能力建设。
“天”的方面，自2008-2012年，国家先后发射了环境一号A、B、C三颗小卫星并组网运行，加上今天发的“高分五号”，已有4颗卫星，此外环境部还是“高分一号”卫星的主用户。未来，还有26颗环境监测后续卫星也被纳入到《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》之中。
“其中，我部作为牵头用户的卫星共有12颗，包括4颗大气环境监测卫星系列和8颗环境一号卫星后续星系列。”该负责人表示，“这里面，作为环境一号卫星后续星的2颗16米光学卫星已于2016年获批立项、正在研制，1颗大气环境监测卫星和1颗高光谱观测卫星也在2017年获批立项并启动研制，还有1颗高精度温室气体综合探测卫星今年也将立项。”
“空”的方面，环境部完成了8架无人机的购置与系统集成，配备了高分辨率光学相机、红外相机、视频摄像机等无人机载荷，形成了集成一体化的无人机环境监测系统，填补了环保系统航空环境遥感的空白，初步形成了突发环境事件、重点区域环境污染等无人机监测能力。
“地”的方面，环境部组织开展了生态保护红线的划定工作，并提出构建国家生态保护红线监管平台的建议。2017年10月，项目初步设计方案和投资概算已经获得国家发改委批复，总投资经费近2.9亿元，新增土建面积1万余平米。
“目前，项目建设工作正按计划有序推进。现已完成信息系统监理、总集成、信息安全等信息系统总体建设相关招标工作，正在开展标准规范招标，以及业务系统和软硬件招标技术文件编制工作，预计今年6月份信息系统建设任务将全面展开。”前述环境部环境监测司负责人表示，“土建工程建设方面，正在根据国家发改委批复要求，开展施工图设计，并抓紧办理规划许可证、施工许可证等相关手续，开展工程量清单、工程监理、工程总包等招标前期工作。项目将于2020年全面建成。”
责任编辑：李明徽；主编：陈岩鹏
