快科技1月23日消息，國家航天局在京舉辦高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星投入使用儀式，生態(tài)環(huán)境部、自然資源部、中國氣象局、中國航天科技集團(tuán)有限公司等單位代表出席，并共同簽署了衛(wèi)星投入使用證書。

高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星是國家高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)重要組成部分，更是收官之戰(zhàn)，2022年12月9日發(fā)射，運(yùn)行于高度705公里的太陽同步回歸軌道。

它搭載了三臺(tái)載荷，分別是可見短波紅外高光譜相機(jī)、大氣痕量氣體差分吸收光譜儀、寬幅熱紅外成像儀。

該衛(wèi)星具有高光譜、大范圍、定量化探測(cè)等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)污染氣體、內(nèi)陸水體、陸表生態(tài)環(huán)境、蝕變礦物、巖礦類別等要素的綜合探測(cè)，能夠?yàn)槲覈鷳B(tài)環(huán)境、自然資源、氣象等行業(yè)應(yīng)用提供高質(zhì)量、高可靠的高光譜數(shù)據(jù)，特別是可為加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、持續(xù)推進(jìn)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。

2023年11月，衛(wèi)星完成在軌測(cè)試總結(jié)評(píng)審，狀態(tài)良好，各分系統(tǒng)功能正常，性能達(dá)到研制建設(shè)總要求規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，具備投入使用條件。

目前，衛(wèi)星地面系統(tǒng)共接收數(shù)據(jù)245.2TB，生產(chǎn)1級(jí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)85638景，生產(chǎn)應(yīng)用專題產(chǎn)品19類。

衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間，用戶單位在自然資源、生態(tài)環(huán)境、氣象等領(lǐng)域開展了典型示范應(yīng)用。

衛(wèi)星投入使用儀式上，發(fā)布了衛(wèi)星在軌交付應(yīng)用產(chǎn)品，包括全球臭氧柱濃度監(jiān)測(cè)圖、全球二氧化氮柱濃度監(jiān)測(cè)圖、土壤水分監(jiān)測(cè)圖、海冰監(jiān)測(cè)圖、土壤重金屬污染程度分級(jí)監(jiān)測(cè)圖、水質(zhì)監(jiān)測(cè)圖等高光譜數(shù)據(jù)圖像，展現(xiàn)了衛(wèi)星在水污染防治、生態(tài)環(huán)境監(jiān)管、礦產(chǎn)資源調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染氣體動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、海冰監(jiān)測(cè)等方面的綜合觀測(cè)能力和重要應(yīng)用成果。

高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星水質(zhì)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品圖：

滇池透明度圖

滇池濁度圖

滇池葉綠素a濃度圖

滇池CDOM濃度圖

通過在軌測(cè)試，4類水質(zhì)產(chǎn)品反演精度均優(yōu)于80%。

高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星土壤重金屬污染程度分級(jí)產(chǎn)品圖：

基于AHSI數(shù)據(jù)可計(jì)算銅脅迫植被指數(shù)CSVI，用于表征一定區(qū)域的土壤重金屬銅污染空間分布趨勢(shì)，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合其他光譜特征與機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行土壤重金屬銅污染程度分級(jí)信息提取，提取結(jié)果與本底數(shù)據(jù)具有較高一致性。

利用AHSI數(shù)據(jù)產(chǎn)品可以有效進(jìn)行礦區(qū)土壤重金屬銅污染信息提取，為礦區(qū)周邊土壤生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用提供支撐。

高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星海冰監(jiān)測(cè)產(chǎn)品圖：

上圖為GF-501A/WTI載荷數(shù)據(jù)獲取的2023年2月11日01:20:14俄羅斯的哈巴羅夫斯克邊疆區(qū)的亮溫圖。

下兩圖為上圖框選的鳥第灣海冰監(jiān)測(cè)放大圖，分別為準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)到碎冰量及冰湖面積、碎冰監(jiān)測(cè)亮溫圖，可以實(shí)現(xiàn)全天時(shí)碎冰及冰湖監(jiān)測(cè)，并為當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)、生產(chǎn)生活等提供數(shù)據(jù)支持。

高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星土壤水分產(chǎn)品圖：

上圖為GF-501A/WTI載荷數(shù)據(jù)獲取的2023年4月28日黑龍江雙鴨山市友誼縣農(nóng)田區(qū)開展土壤水分反演結(jié)果。

利用分裂窗算法進(jìn)行地表溫度提取，通過植被指數(shù)和地表溫度，構(gòu)造干濕邊方程，計(jì)算得到植被干旱指數(shù)TVDI和VTCI。

通過與地面真實(shí)性檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證分析，GF-501A衛(wèi)星能夠較好地反演土壤水分，與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的誤差約為0.030 cm3/cm3，可支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用。

高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星全球臭氧柱濃度監(jiān)測(cè)產(chǎn)品圖：

全球臭氧柱濃度監(jiān)測(cè)產(chǎn)品

北極區(qū)域臭氧柱濃度監(jiān)測(cè)

對(duì)比同時(shí)期TROPOMI觀測(cè)數(shù)據(jù)（右下），結(jié)果顯示兩者在全球臭氧總量分布特征一致，可以較好反映和評(píng)估全球臭氧總量的時(shí)空變化。通過在軌測(cè)試，臭氧柱濃度反演精度優(yōu)于97%，可有力支撐大氣污染防治、全球氣候變化監(jiān)測(cè)。

高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星全球臭氧柱濃度監(jiān)測(cè)產(chǎn)品圖：

全球臭氧柱濃度監(jiān)測(cè)產(chǎn)品

南極區(qū)域臭氧柱濃度監(jiān)測(cè)(2023年11月18日)

南極區(qū)域臭氧柱濃度監(jiān)測(cè)(2023年11月23日)

上圖為GF-501A/EMI載荷數(shù)據(jù)獲取的全球臭氧柱濃度分布結(jié)果，可清晰揭示全球臭氧分布趨勢(shì)。

下圖為2023年11月18日和11月23日EMI獲取的南極區(qū)域臭氧柱濃度分布結(jié)果。

高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星全球二氧化氮柱濃度監(jiān)測(cè)產(chǎn)品圖：

上圖為GF-501A/EMI載荷數(shù)據(jù)獲取的 2023年5月11日至2023年5月31日全球EMI NO2對(duì)流層總量反演結(jié)果平均圖。

下圖為GF-501A/EMI載荷數(shù)據(jù)獲取的2023年05月11日-13日波斯灣周邊地區(qū)EMI NO2對(duì)流層總量反演三日平均結(jié)果。

結(jié)果顯示，EMI可以較好反映和評(píng)估全球痕量氣體NO2的時(shí)空變化，通過在軌測(cè)試，二氧化氮柱濃度反演精度優(yōu)于86%。

高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星全球二氧化氮柱濃度監(jiān)測(cè)產(chǎn)品圖：

GF-501A/EMI載荷數(shù)據(jù)獲取的的勘察加半島火山二氧化硫柱濃度分布結(jié)果，時(shí)間跨度為2023年04月11-14日。

圖中二氧化硫高值分布反映了火山噴發(fā)帶來的影響，可以清晰觀測(cè)到火山噴發(fā)產(chǎn)生了大范圍、高濃度的二氧化硫，并隨高層氣流向東擴(kuò)散致北美地區(qū)。

通過在軌測(cè)試，二氧化硫柱濃度反演精度優(yōu)于71%。