分辨率优于5米的光学遥感卫星：揭秘“实力之星”资源一号02D

12日，中秋前。我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭发射了一颗名字很朴实的卫星——“资源一号02D卫星（又名5米光学卫星）”。 之所以又被命名为5米光学卫星，和其“中分辨率光学遥感卫星”的特点有很大关系。

据卫星设计研制单位中国航天科技集团五院的科研人员介绍，该卫星“分辨率优于5米、属于光学遥感卫星”，将服务于我国国土资源管理、矿产资源勘探、地质灾害预警、水质监测等领域，标志着我国中分辨率光学遥感卫星正式进入业务化运行阶段。

首次实现国内8个多光谱同时对地观测，最快可在3天内重访

5米光学卫星设计寿命为5年，配置了9谱段可见近红外相机和166谱段高光谱相机，实现了国内首次8个多光谱同时对地观测。

与人们熟悉的“嫦娥、北斗、神舟”这些知名航天器的名字相比，5米光学这个名字显得有些“实在”——分辨率优于5米、光学遥感，它的特点几乎都体现在了名字里。但这颗“实在星”，也是一颗“实力之星”，能够根据物体反射出的不同颜色光来揭示其蕴含的丰富信息。

农用地、商业用地、建设用地、旅游用地、居民住宅地，国土资源有着自己独特的“户口”。相较于传统的管理方法，通过卫星进行宏观把控具有直观、高效、时效性强等特点，5米光学卫星携带的可见近红外相机幅宽115公里，可以实现大中型城市一次性全覆盖，可直接作用于城市规划。

“按照设计，卫星将定位于778公里的太阳同步轨道上，重访周期最快可在3天以内，充分保障了对同一目标的持续观测能力，为填海造陆、退耕还林等目标观测提供了时间保证。”5米光学卫星项目经理李一凡说。

卫星上的“大眼睛”：“一睁眼”便可看尽北京主城区

5米光学卫星上搭载了五院研制的可见近红外相机作为该卫星的主载荷，将在未来的五年里执行其“天眼”使命。

这一可见近红外相机，在设计上充分考虑了用户对相机图像幅宽、光谱、几何精度、辐射方面的业务化需求，性能指标大幅提升。

5米光学卫星载荷副总师王军介绍，相机幅宽大，在778公里轨道上成像幅宽达115公里，“一睁眼”便可看尽北京主城区；相机谱段数量多，融合后图像色彩更加鲜艳；相机图像几何精度高，图像定位精度优于50米；相机图像辐射分辨率高，图像信息更加丰富。

“相机全色图像可分辨地面2.5米的景物，街道、建筑、车辆、山地水系、地貌形态等均清晰可见。”王军说。

焦平面是相机光机主体的重要组成部分，焦面的热稳定性、结构稳定性直接影响光学系统的成像质量，对相机总体质量和可靠性起着至关重要的作用。

“经过多种方案的分析对比，综合考虑多谱段需求和光学设计难度，相机最终采用双通道焦面成像形式。双通道多谱段高集成焦平面技术确保获取更多的地面景物元素，一台相机可获取以往两台相机才能获取的景物信息，提高了单台相机的利用率，节省了载荷成本。”可见近红外相机技术负责人于生全说。

灾害预警、环境治理快响应，精准农业细追踪

对于灾害预警、环境变化等应急监测要求，必须稳定快速响应。为此，卫星采用了三轴稳定对地定向的控制模式，同时具备偏航定标能力，即使星下点不在需观察区域，也能迅速调整姿态，“举起相机，说拍就拍”。

此外，卫星在水体监测、植被参数计算、环境监测等方面也得到极大提升。以洞庭湖水质遥感监测应用为例，将可对叶绿素浓度、透明度、总悬浮物浓度、富营养化等级等数据进行实时观察，准确把握环境变化走向，为提早预防、精准定位提供依据。

5米光学卫星同时还可将镜头聚焦微观事物，助力精准农业。以农作物种植来说，遥感数据不仅能交代种植面积、亩产信息，通过多光谱及高光谱图像的精细区分，甚至能区别该农作物的不同种类和不断生长阶段，实现生长的全流程监控。

“此番5米光学卫星的成功发射为人类打开了一个多彩的世界。”李一凡说，未来，随着星空地一体化体系的建设，卫星、无人机、地基监测手段将实现通力合作，遥感卫星应用将进一步从宏观走向微观，改变人们的日常生活，让人类对脚下的星球产生全新的认识。