“知天知地，胜乃可全。”中国古代军事家孙子用简单八个字道出了取胜的秘诀——通晓天时，熟知地利。然而，这八个字在古代却因为科学技术的落后，成为难以完成的任务。如今，“高分一号”卫星的投入使用让古人所期盼的“千里慧眼”变为现实。
观天测地“九百六”
人类从未停止过认识地球的脚步。遥感技术的出现，让目力所限的人类，仿佛拥有了一只“神”的眼睛，“高分一号”卫星只需4天就能把地球完整地看一遍
伴随航天技术的发展，卫星应用已深入到我们的日常生活，百姓对此早已司空见惯。但是，12日“高分一号”卫星的投入使用还是吸引了媒体和人们的特别关注，其原因在于以“高分一号”命名的卫星是国家科技重大专项高分辨率对地观测系统中的首星，它的投入使用标志着中国高分辨率遥感卫星数据国产化向前迈出了决定意义的一步。
遥感卫星之所以神通广大，是因为它“站得高，看得远”，对地球大范围的情况能够一览无余，可以对资源进行宏观、综合、动态、快速的调查。同时，它还具有适时地不间断地传递信息的功能。它的出现，从根本上改变了人类对赖以生存的地球的认识。不仅使人类能够从新的高度——宇宙空间观测地球上的大千世界及其变化，而且把人的视觉从可见光范围扩展到紫外、红外及微波辐射区，使人类对地球的观测进入一个全新阶段。
据“高分一号”卫星工程副总指挥王承文介绍，中国已建立了重大自然灾害遥感监测评估运行系统，形成了对台风、暴雨、洪涝、旱灾等灾害的监测能力，特别是快速图像处理和评估系统的建立，具有对突发性灾害的快速应急反应能力，使该系统能在几小时内获得灾情数据，一天内做出灾情的快速评估，一周内完成详实的评估。
“但遥感应用也存在着不尽如人意之处：自主卫星数据种类较单一、数据源较缺乏，信息源的应用还刚刚起步，国外卫星的数据资源，难以满足与中国同步监测要求，必须考虑运行成本的可承受性。这些是制约遥感卫星应用的瓶颈。”“高分一号”卫星应用系统总师顾行发说。
除了自主数据源获取存在困难，目前的遥感应用研究，还非常零碎、局部，整体规划差。对地观测卫星计划应该保持可持续性。例如美国的LANDSAT卫星，就从1号发到8号，法国SPOT卫星也连续发射了6颗。而在中国，往往缺乏宏观的统筹和部署，不同部门和不同应用领域中数据也缺少连续性和一致性。中国遥感应用领域虽然很宽，但还没有形成规模和行业的应用系统。作为国家16个重大科技专项之一高分辨率对地观测系统工程将打破以往的行业壁垒，由国防科工局牵头组织实施，多部委参与，避免重复投入和重复建设带来的浪费和数据来源的不一致性。
巡天遥看“千里眼”
“沙尘暴预报”“西部开发”“数字奥运”……这些热门名词都与遥感卫星息息相关相关。“高分一号”更是未雨绸缪，将为农业、林业、地质、环境、城市规划等各个行业提供必要和准确的信息源，真正称得上是太空“千里眼”
“高分一号”卫星成功突破了高空间分辨率、多光谱与宽覆盖相结合的光学遥感等关键技术，在设计寿命上刷新了低轨卫星平均3年的纪录，达到5至8年。其高分辨率体现在空间、时间和光谱分辨率3个方面。空间分辨率指从卫星照片上能辨别地面目标的最小尺寸，“高分一号”可达2米左右，这意味着从卫星上可以清楚地看到地面上的小汽车，甚至自行车。
时间分辨率指重复观察同一地物所需要的时间。据了解，“高分一号”只需4天就能把地球完整地看一遍。一般而言，空间分辨率和时间分辨率是一对“冤家”，通常需要牺牲一方来保证另一方的领先水平，但“高分一号”实现了这两点的最优组合。另外，“高分一号”光谱成像能力上增加了高分辨率多光谱成像能力，是目前国内运行卫星载荷中的最高水平，除了黑白照片，还可下传具有红黄蓝绿4个谱段的彩色图像，这些特点足以使“高分一号”卫星成为名符其实的“千里慧眼”。
伴随西部大开发的号角，“新疆发展”吸引了全球的关注与期待。但经济的发展无疑会给生态环境造成威胁。新疆地处欧亚大陆腹地，是一个典型的干旱区，生态环境非常脆弱。“高分一号”卫星的投入使用为新疆的可持续发展撑起一片蓝天。“高分一号“投入使用以来，在新疆艾比湖区域开展了荒漠化监测评价工作。对艾比湖保护区湖滨地区的荒漠化类型、程度进行了界定与评价，共监测风蚀荒漠化地类541440亩、水蚀荒漠化地类16167亩、盐渍荒漠化地类1940370亩、复合荒漠化地类328875亩，估计年经济效益在4000万元以上。
“新疆的生态环境极其脆弱，资源也非常紧张，卫星遥感技术拥有‘火眼金睛’，可以对生态环境进行动态监测，为政府决策提供科学依据。” 新疆维吾尔自治区卫星应用工程中心主任黄新利介绍说，“目前，在新疆西天山开展了公益林区划、森林生物量调查、卫星应用数据评价等工作。先后在九个山区林场、雪岭云杉国家级自然保护区等单位进行了业务化应用示范。按5元/亩计，共计每年收益3680万元。”
今年8月，黑龙江流域遭遇了有水文记录以来最大的洪涝灾害，洪水规模百年一遇。灾情就是命令，时间就是生命。测试阶段的“高分一号”卫星，用自己的一双“慧眼”搏击风浪，同3000万灾区人民一起，筑起一道安全防线。
“这是黑龙江省第一次全面地运用卫星数据指导抗洪救灾，更是对‘高分一号’卫星的全面检验，实践证明‘高分一号’卫星发挥了其它手段不可替代的作用。”王承文表示。
卫星的数据影像图只有做到“看图说话”，一目了然，才能够真正指导工作，不然都将是纸上谈兵。对于重大灾情来说，这一点尤为重要。对于目前卫星数据产品如何“打通最后一公里”，更好地为用户服务，“高分一号”卫星做了有益的尝试。
“‘高分一号’卫星提供的专题信息产品是彩色的，更直观、更清晰、更明了。”一直在抗洪一线，参与实际救援工作的黑龙江省水文局副局长杨广元的话最有说服力，“利用‘高分一号’卫星监测和评估灾情，定位准确，每个点都带有坐标和经纬，每天都能拿到更新的数据。”
造福人类“百家星”
在大灾大难的严酷考验面前，卫星对于灾情监测的精确度和及时度方面的欠缺仍显不足。“高分一号”卫星对于减灾救灾最大的优势就是精确性和及时性。它将为我国综合减灾救灾提供快速、准确的辅助决策信息示范，从而整体提高国家灾害管理的科学决策水平
卫星遥感监测最终是为应用服务。
“我国幅员辽阔，仅靠局部定点环境监测，远不能满足社会需求。而对大空间范围来说，卫星遥感数据应用是唯一可行的环境变化监测手段。”顾行发告诉记者。
空间上，卫星可以将中国全境“尽收眼底”，进行全面监测；时间上，卫星遥感通过及时、持续地获取影像数据，可以详细记录一定时期内的环境变化。科学家们通过对数据的处理和信息提取了解环境现状、评估变化趋势以及分析变化原因，从而为政府部门科学决策提供可靠依据。
“通过卫星遥感，我们发现30年间，我国湿地面积总体减少了33%，其中易被开垦为农田的内陆沼泽消失最快，占全部减少湿地面积的29.7%，共计55959平方公里。”顾行发说，“后续，我们将利用‘高分一号’卫星，具体分析湿地变化的主要驱动因素。”
随着我国经济的发展，大气污染总体上呈恶化趋势。近年来，对空气质量的遥感观测越来越受到重视。据现有卫星观测结果显示，1996至2010年，氮氧化物排放量持续增长，且区域性特征日益显著，尤其在一些快速工业化、未有效控制燃煤排放的中型城市群，其污染程度不亚于特大城市。同时，人为因素逐渐成为氮氧化物排放量增加的主导因素。
要更好掌握环境变化的整体情况，必须提升我国准确探测全境环境变化的能力，“高分一号”卫星将成为我国全境环境变化的重要监测手段。
“地面监测手段跟不上的时候，遥感的作用就发挥出来。”常年在一线从事赤潮监测的王兵说，几年前，舟山群岛暴发赤潮灾害，一位地面监测站站长试图乘船跟踪一次赤潮暴发的过程。这位站长从赤潮出现的地方出发一直追寻，船连续开了7个小时，还没有找到赤潮的尽头。
“蓝藻水华的监测也是一样，太湖水华暴发面积动辄几十上百平方公里，利用卫星遥感手段大范围快速监测就成了最佳选择。”王兵介绍，在蓝藻集中监测的几个月，通过卫星监测的数据每天会传送到环境保护部。更重要的是，可以根据几个月到几年的监测数据，比较不同区域蓝藻首次暴发时间、频率频度等因素，反推出蓝藻的形成条件、变化趋势，还能帮助大家分析蓝藻治理工程是否取得成效。
遥感监测数据分析还可以引导地面监测工作。按照以往的规定，每年蓝藻地面巡查监测时间为4月底到8月底，然而在卫星监测中发现，蓝藻水华除了在上半年暴发较多，下半年有增多的趋势。因此，地面巡查监测的时间从8月底调整到了10月底，部分地区甚至延长到12月底。从海上溢油到核电厂温排水监测，从饮用水源保护地监测到面源污染监测，“高分一号”卫星的业务应用将越来越广泛。作为“高分一号”卫星的主用户单位，环境保护部已把“高分一号”卫星作为水环境监测的重要手段。
目前，对遥感监测的需求已经从重大活动大气环境质量保障，扩展到日常大气环境质量保障。从目前情况看，区域空气质量联防联控等措施的实行，对环境监测提出更高要求，对卫星监测的需求也在不断增加。像宁波、淄博、西安等地，就单独对灰霾、秸秆焚烧等监测向国防科工局重大专项工程中心提出具体需求。此外，在矿区生态破坏、自然保护区监管、生态工程环境影响评估等方面，“高分一号”发挥的作用也会越来越显著。
不用下地，不用对实物进行检测，只要鼠标轻轻一点，便可以根据卫星遥感图反映出的不同色彩，判断出哪块田里的小麦是什么样的品质，几种主要成分大致是多少……记者从农业部区划所了解到，“高分一号”卫星数据已广泛应用到作物面积监测、长势监测、估产、灾害监测、农业环境监测与评价、土壤监测等各个领域。
群星逐鹿摄寰宇，观天测地傲苍穹。“高分一号”卫星不仅是中国航天的骄傲，更是中华民族的自豪，伴随着“高分一号”卫星的投入使用，我们有理由相信，在不远的将来，“高分”会演绎出更多的精彩！
