中国的遥感卫星应用与发展①庄逢甘（中国航天科技集团公司，北京１０００３７）
中国的遥感卫星包括返回式国土普查卫星、气象卫星系列、资源卫星系列、海洋卫星系列、环境与灾害监测小卫星群，以及其他小卫星和微小卫星等。从１９５８年５月１７日，毛泽东同志指示“我们也要搞人造地球卫星”开始，我国的航天事业从无到有，从小到大，经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要阶段。１９７０年４月２４日，我国成功发射了第１颗人造地球卫星——东方红一号，成为继苏联、美国、法国和日本之后第５个发射人造地球卫星的国家。此后的３０年中，我国自行研制、发射了４８颗不同型号卫星和试验飞船，广泛应用于经济、科技、文化和国际等各个领域。从１９７５年１１月２６日成功发射第１颗返回式卫星开始，至１９８５、１９８６年，我国利用返回式卫星技术，成功发射两颗国土资源普查卫星，初步解决了国土资源调查急需卫星遥感信息源的问题。中国是世界上第３个掌握卫星回收技术的国家，卫星回收成功率达到国际先进水平。１９８８年９月７日成功发射风云一号Ａ卫星（ＦＹ．ＩＡ），１９９７年６月１０日，成功发射风云二号Ａ气象卫星（ＦＹ．２Ａ），现在在轨运行的有ＦＹ．１和ＦＹ．２，为气象预报提供了国产气象卫星保障。１９９９年１０月１４日，成功发射中巴地球资源一号卫星（ＣＢＥＲＳ．１），到２００２年初运行两年多，各项指标都很正常，获取２３万多景卫星遥感数据，广泛应用于农业、林业、水利、矿产、能源、环保、城市、减灾和测绘等领域，填补了我国传输型地球资源卫星遥感数据的空白。２０００年６月２８日，航天清华一号微型卫星（ＨＴ．１）发射成功，标志着我国小卫星遥感技术Ｅｌ趋成熟。
①本文为２００２年５月２４日，庄逢甘理事长在第二届中国国际地球空间信息产业技术及设备展览会的国际遥感科技论坛上的发言。
·３·１．国土普查卫星应用１９８５、１９８６年，我国利用返回式遥感技术，成功发射和回收两颗国土普查卫星，利用胶片感光成像，两颗星获取包括黑白全色胶片和假彩色红外反转胶片约４０００ｍ，保存在中国国土资源航测遥感中心。１．１国土普查卫星胶片特点１）黑白全色胶片感光范围０．４０～０．７０ｐ－ｍ。２）假彩色红外反转胶片感光范围０．５０—０．８０ｐ．ｍ。３）像片中心部位地面分辨率近１０ｍ，边缘部位为４０—５０ｍ。１．２国土普查卫星胶片应用两颗国土普查卫星照片，在中国遥感卫星地面站建成运行之前，解决了一部分卫星遥感信息急需问题。在京津唐、黄河三角洲、“三北”防护林、黑龙江中上游、塔里木盆地北缘、山西大同煤田等地区发挥了重要作用。（１）京津唐地区利用国土普查卫星照片结合ＴＭ资料以及该地区历年的常规调查统计资料，对该地区水资源利用现状进行了下述分析：１）土地利用调查与制图；２）劣质土退化地调查，并提出改良建议；３）森林资料调查与制图；４）旅游景观调查与制图；５）环境要素调查，分析自然环境变迁，提出国土规划的宏观对策建议；６）地壳稳定性评价和重点工程地质稳定性评价；７）固体矿产资源调查；８）城市区域规划等。（２）黄河三角洲地区利用国土普查卫星照片研究了下述问题：１）黄河尾闾摆动规律及发展趋势；２）土地利用现状调查与利用；３）草场类型及调查制图；４）森林资源调查和造林设计；５）浅层淡水和卤水资源；６）滩涂资源调查及开发利用；７）黄河口泥沙扩散调查等。
２．风云一号、风云二号气象卫星应用风云气象卫星系列包括两类气象卫星，即ＦＹ．１太阳同步轨道气象卫星（又称极轨气象卫星）和ＦＹ．２地球静止轨道气象卫星。至今发射了３颗ＦＹ一１卫星、２颗ＦＹ一２卫星。前两·４·颗ＦＹ．１卫星装有５通道可见光和红外扫描辐射计，第３颗卫星的探测通道数增加为ｌＯ个，增加了对云层、陆地和海洋的多光谱探测能力。ＦＹ．２卫星装有３通道的可见光、红外和水气扫描辐射计，拍摄的云图资料填补了我国西部、西亚和印度洋上的大范围观测空白。该卫星还具有很强的数据收集和转发功能。空间运行测试表明，第３颗ＦＹ．１卫星和ＦＹ．２卫星的主要技术指标已达到２０世纪９０年代初的国际水平。两类气象卫星的业务化应用在我国天气预报和气象研究等方面发挥了重要作用。２．１风云一号Ｃ气象卫星性能风云一号Ｃ气象卫星（ＦＹ．１ｃ），于１９９９年５月１０日发射成功，经过６月２４日至７月１８日在轨测试，表明卫星性能符合设计要求，至今工作状态良好，ＦＹ．１Ｃ的技术指标如下：１）轨道特征：太阳同步轨道；２）轨道高度：８６３ｋｍ；３）轨道周期：１０２．３３２ｒａｉｎ；４）轨道回归周期：ｌｏ．６１天；５）卫星质量：９５０ｋｇ：６）星体尺寸：１．４２ｍ×１．４２ｍ×１．２０ｍ（标准六面体）；７）姿态：三轴稳定；８）设计寿命：２年；９）遥感仪器：两台加通道的可见光和红外扫描辐射计，互为备份；ｌｏ）星下点地面分辨率１．１ｋｉｎ；１１）１０个通道的波长分别见表１。
表１ＦＹ－ＩＣｌ０个通道波长通道波长（ｔａｍ）通道波长（ｖｍ）
１Ｏ．５８～０．８６６１．５８—１．６４２０．８４—０．８９７０．４３～０．４８３３．５５～３９３８０．４８—０．５３４１０．３～１１．３９０．５３，０．５８５１１．５—１２．５１００．９００一０．９６５
２．２风云二号Ｂ气象卫星性能风云二号Ｂ气象卫星（ＦＹ．２Ｂ），于２０００年６月２５日发射成功，为静止轨道气象卫星，定位在东经１０５０赤道上空、距地面３５８００ｋｍ的地球同步轨道上。卫星是～个直径为２．１ｍ、高１．６ｍ的圆柱体，卫星姿态是自旋稳定。星上辐射扫描仪每半小时可获取一幅全景原始云图信息。卫星３个通道的指标见表２。气象卫星云图在国民经济建设中用于监测台风、沙尘暴、大雾、积雪、梅雨和强对流天气、森林火情、植被、海冰、水情及生态环境。
·５·表２ＦＹ－２Ｂ３个通道指标通道波长（，ｕｍ）作用可见光０．５５～１．０５可得到白天白云和地表的反射辐射信息红外ｌＯ５一１２．５可得到昼夜云和地表的热红外辐射信息
水冷６．２—７．６可得到对流层中上部的水冷含量信息
３．资源卫星应用１９９９年１０月，中国和巴西联合研制的ＣＢＥＲＳ。１发射成功，星上装有５谱段ＣＣＤ相机、４谱段红外多光谱扫描仪、２谱段宽视场成像仪等。卫星已经成功运行２年．获取了２３万多景遥感数据，广泛应用于农业、林业、水利、矿产、能源、测绘、环保等部门，填补了我国卫星资源遥感领域的空白，创造了我国卫星研制史上的多项第一。根据ＣＢＥＲＳ一１数据质量及应用潜力评价分析和１１个示范应用项目成果，ＣＢＥＲＳ，１主要应用领域为：１）土地资源调查，如深圳市土地利用；２）农作物估产，如新疆阿克苏地区棉花种植面积调查，已建成新疆棉花种植面积遥感监测系统；３）森林资源调查，如西藏林芝地区，已能满足森林资源监测对土地类型、面积和森林蓄积精度要求；４）荒漠化调查，如在我国西部地区的新疆、青海、甘肃、内蒙等６个示范区，可监测荒漠化程度；５）矿产和地下水资源调查，如塔里木盆地北缘矿产和地下水资源，预测了４处金、铜矿产的成矿有利靶区，找到了５条金、铜矿化带。初步查明了塔里木河流域浅层地下水；６）城市扩展研究，如对长株潭城市群地区城市扩展和交通网变化的调查，并预测扩展趋势；７）环境调查，如滇池、巢湖、太湖的水质和北京市地区大气质量监测；８）生态环境，以东北地区区域环境调查为例，建立了环境地物波谱数据库及环境动态监测系统；９）海岸带资源调查，如广西北海山口红树林分布，上海崇明岛滩涂土地利用及岸线变迁的调查；１０）可持续发展综合指标研究，如黄河三角洲地区可持续发展指标体系中，资源与生态环境系统中的绝大多数指标都可以提取；１１）灾害调查，如西藏易贡地区滑坡监测、评估；宁夏汝箕沟煤层自燃调查。
４．海洋一号卫星应用２００２年５月１５日发射成功的海洋一号卫星（ＨＹ．１），轨道高度７９８ｋｍ，星上有效载荷主要包括：ＣＣＤ成像仪和海洋水色扫描仪（见表３）。·６·表３ＨＹ－１卫星主要有效载荷性能有效载荷谱段编号谱段范围（口）扫描宽度（ｋｍ）空间分辨率（１１１）１０．４２～０５０２０．５２—０．６０ＣＣＤ成像仪５００
２５０
３０．６１—０．６９
ｄ０．７６—０．８９
海洋水色５０．４０２—０４２２６０４３３—０．４５３１４３５１１００扫描仪
７０４８０—０５００
８０５１０～０．５３０９０５５５—０．５７５
海洋水色１００．６６０—０．６８０１ｌ０７３０—０７７０１４３５１１００扫描仪
１２０．８４５—０．８８５
１３１０．３０．１１．４０１４１１．４０—１２．５０
ＨＹ一１卫星用于调查海洋初级生产力分布、海洋渔业及养殖业资源状况和环境质量等，为海洋生物资源合理开发与利用提供科学依据。可了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律，为沿岸海洋工程及河口港湾治理提供基础数据。可监测海面油膜、富营养、热污染、海冰冰情、浅海地形等，为海洋环境监测、环境保护、管理执法提供信息。为研究海洋动力环境，海洋在全球ｃ０２循环中的作用及厄尔尼诺现象提供大洋水色环境资料。
环境与灾害监测小卫星群应用环境与灾害监Ｎｄ，卫星群已列入规划，包括６颗小卫星，“十五”期间研制３颗，其中光学卫星２颗，雷达卫星１颗。光学卫星包括：ＣＣＤ相机、红外多光谱扫描仪、超光谱成像仪。雷达卫星装有ｘ波段合成孔径雷达。该小卫星群可全天候进行灾害和环境监测与预报。
中国遥感卫星的应用与发展《中国的航天》白皮书给出中国航天近期目标（２０００～２０１０年或稍后的一个时期）是，我国要建立长期稳定运行的卫星对地观测系统及其相应的全国卫星遥感应用体系。对地观测体系是以气象卫星系列、资源卫星系列、海洋卫星系列和环境与灾害监测小卫星群组成长期稳定运行的卫星对地观测体系，实现对中国及周边地区甚至全球的陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。统一规划和建设各种卫星遥感地面应用系统，建立覆盖全国的地面卫星遥感数据接收、处理和分发系统，实现资源共享；在对地卫星遥感主要应用领域，形成较完整的业务化应用体系。中国航天远期发展目标（２０００—２０２０年或稍后的一个时期）是，建成多种功能和多种轨道的、由多种卫星系统组成的空间基础设施；建成天地协调配套的卫星地面应用系统，形·１·