2021年11月29日
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觀測效率更高 數據全球共享

2021年11月10日 來源:人民網作者:吳月輝

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開展地球可持續發展研究,需要大量數據支撐。日前,我國成功發射廣目地球科學衛星,這顆衛星具有分辨率高、觀測效率高的特點,數據產品將面向全球共享,為開展可持續發展研究提供數據支撐。

北京時間1151019分,我國在太原衛星發射中心用長征六號運載火箭,成功將廣目地球科學衛星(又稱“可持續發展科學衛星1號”)發射升空。衛星順利進入預定軌道,發射任務圓滿成功。

廣目地球科學衛星(以下簡稱“廣目衛星”)是中國科學院首顆地球科學衛星,由中國科學院“地球大數據科學工程”先導專項研制,是全球首顆專門服務聯合國2030年可持續發展議程的科學衛星。

這顆衛星擁有哪些高超本領,能起到什么作用?

運用空間觀測技術高效獲取數據

2015年,聯合國發展峰會上通過了《變革我們的世界:2030年可持續發展議程》,提出了17個可持續發展目標,旨在以綜合方式解決人類社會、經濟和環境3個維度的發展問題,轉向可持續發展道路。然而,實現這些目標還面臨著一大挑戰——數據缺失。

多年來,支撐可持續發展目標監測與評估的數據顯著增加,但在數據的空間覆蓋和及時性方面,仍然存在重大缺口。全球可持續發展目標指標數據庫顯示,僅有少數幾個可持續發展目標指標的數據覆蓋超過了80%的國家,且對于大部分目標而言,數據存在時間滯后問題。

廣目衛星首席科學家、可持續發展大數據國際研究中心主任郭華東說:“這些數據缺口對實時監測各目標進展及評估區域間差異造成了阻礙。比如,不能滿足快速、大范圍、動態的人與自然相互作用的宏觀現象監測,且沒有空間分布的揭示能力。”

有效的數據資源和公共數據產品是可持續指標監測和評估的基礎,對于可持續發展目標在全球的按期實現至關重要。為了緩解當前面臨的數據缺失問題,亟須探索新數據來源和技術,用于收集數據和整合各種數據來源。

而空間觀測被認為是高效的數據獲取手段和研究方法之一。

郭華東說:“通過衛星、航空、地面傳感器等手段獲取的對地觀測數據,不僅可以作為官方統計和調查數據的補充,其與傳統數據結合,還可以生成更及時、空間代表性更強的高質量信息。”

于是,科學家們開始了可持續發展地球科學衛星的研制工作。以郭華東院士為首席科學家的中科院百余位科學家團隊和中科院國家空間科學中心抓總工程團隊,僅用了3年時間就完成這顆衛星全部研制工作。

更精細刻畫還原人類活動痕跡

為了對人類活動痕跡進行更精細的刻畫和還原,廣目衛星練就了兩項高超技能。

一是看得更細。要想掌握更多細節,衛星的空間分辨率很重要。分辨率越高,就意味著衛星分析、識別或確認地面小型物體的能力越強。廣目衛星擁有目前同類衛星中較高的分辨率,搭載了高分辨率寬幅熱紅外、微光及多譜段成像儀3種載荷,可以實現對地面物體更精細的探測。

“在觀測同一個區域時,廣目衛星可以看到更多細節。”郭華東說,“以觀測某條河的污染情況為例,一般衛星只能觀測到這條河存在溫度異常升高的跡象,廣目衛星則可以觀察到這里有工廠排污。”

二是效率更高。廣目衛星擁有300千米的觀測幅寬,11天可實現全球覆蓋。此外,它設計有“熱紅外+多譜段”“熱紅外+微光”以及單載荷觀測等普查觀測模式,還可以實現24小時全天時、多載荷協同觀測。

借助這些技能,廣目衛星可以利用微弱的光觀測夜間人類活動和極地冰雪變化,比如夜間顆粒污染、極地冰雪覆蓋等情況。還能夠研究近海、海岸帶等區域狀況和人類活動影響,比如土地利用、海岸帶破碎、海岸帶紅樹林、陸源污染、近海養殖產業等情況。此外,廣目衛星還可以研究生物多樣性與生態系統,以及人居環境、城市發展等情況。

“河邊、海邊往往是人類活動頻繁的區域,也是情況復雜、很難研究的區域。獲得這部分數據也是廣目衛星的重點任務之一。”郭華東說。

可為6個可持續發展目標提供數據服務

據介紹,廣目衛星發射后,3個傳感器陸續獲取數據,地面系統一般會在幾個月內陸續接收到所需數據。

廣目衛星成功發射凸顯了中國在科技領域為落實聯合國2030年可持續發展議程所作的努力和貢獻。衛星在軌運行后,其數據產品將面向全球共享,為國際社會特別是發展中國家開展可持續發展研究提供數據支撐。

“‘可持續發展科學衛星1號’是中國實質性貢獻聯合國2030年可持續發展議程的重要體現。”中國科學院副院長陰和俊說。

廣目衛星系統總指揮劉建波介紹,廣目衛星觀測計劃是根據國內外用戶的需求和星上資源情況編制的。目前,廣目衛星可為17個可持續發展目標中的6個目標提供數據服務。未來,廣目衛星將獲取海量數據,結合大數據、人工智能、區塊鏈等技術,為可持續發展作出更大貢獻。

“期待與國內外相關機構一起,通過全球數據資源的有效獲取和共享共用,為縮減全球可持續發展不平衡和區域間的數字鴻溝做出貢獻。”郭華東說。


【責任編輯:杜娟】

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