2.精度更高 不再“看图说话”

　　何为光谱分辨率？

　　地球上不同的元素及其化合物都有自己独特的光谱特征，光谱因此被视为辨别物质的“指纹”，是用以识别和分析不同物体特征的一种重要“身份证”。光谱分辨率指探测光谱辐射能量的最小波长间隔，分辨率高的话可以提高识别目标物质的能力，分辨率太低则会丢失光谱信息，影响正确识别目标物质。

　　“高光谱有细分，即识别地表物质（地物）的能力。光谱的分辨率越高，对物质的识别能力就越强。高分五号的光谱分辨率达到0.5纳米，使我们可以很好地来区分不同地物的特征、提取不同的污染物。”王桥说。

　　以前，我国遥感卫星主要在可见光范围内做观测，获取的是可见光部分反馈的信息，通过遥感数据的几何特征来区分地物，王桥形象地称之为“看图说话”。“这种方式能看出大气污染或水污染，但要看清污染要素或物质具体是什么，光靠‘看图说话’是不行的，因为用可见光和肉眼看不到这些信息，需要用到光谱信息。”他说。

　　高分五号的优势在于，其光谱分辨率达到0.5纳米，观测范围从可见光扩展到紫外、红外、短波、长波红外，观测能力大大提高，区分不同地物、不同污染物甚至不同污染程度的能力大大提高。

　　王桥举了一个例子：以前遥感卫星在进行水体监测时，没有高光谱手段，很难区分水体里的水草和水华，卫星遥感里给出的反馈是一类物质，这就是光谱分辨率太低的局限。分辨率提高后，有了区分的能力，可以通过遥感数据把不同物质种类提取出来，更好地探测和研究污染情况。

　　此外，高分五号还是我国定量化性能最高的卫星。它装载有太阳漫反射板等7类星上定标器，绝对辐射定标精度优于5%，相对辐射定标精度优于3%。“高五发射后，可以支持我们做定量反演、定量提取，使精细监测成为可能。”童旭东说。

　　3.填补空白 探测大气污染更专业

　　高分五号高光谱手段的实现，建立在其配置了6种先进载荷地基础上。它搭载了4个大气环境探测和2个水体陆地探测载荷，可获取从紫外到长波红外谱段的高光谱分辨率遥感数据，实现对大气和陆表的综合观测。

　　据介绍，高分五号配置了可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪、大气主要温室气体检测仪、大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪、大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪等6种先进载荷。“这是国内首颗同时具有多光谱、高光谱、偏振、多角度、掩星、耀斑等多种观测手段的光学遥感卫星，可实现多种观测数据融合应用。”童旭东说。

　　作为国内探测手段最多的光学遥感卫星，高分五号可实现对内陆水体、陆表生态环境、蚀变矿物、岩矿类别以及大气污染气体、温室气体等进行综合探测，为我国环境监测、资源勘查、气候变化、农作物监测与估产、防灾减灾等提供高质量的高光谱数据。比如，在水体生态环境监测上，可以监测城市黑臭水体等污染情况；在陆表生态环境监测上，可以对自然保护区里人类活动干扰情况、生物多样性保护优先区里动植物生境变化实施动态遥感监测。

　　这其中，对大气污染物的监测尤其值得一提。此前我国发射的高分一号等卫星，虽然也能观测大气污染情况。“但它们是普适性的，没有针对大气污染物做专门设计，不够专业化。”王桥介绍，高分五号更加专业化，六个载荷中四个为大气环境监测仪，具备大幅宽、高光谱及偏振探测能力，使二氧化氮、二氧化硫等污染气体和二氧化碳、甲烷等温室气体高精度遥感探测成为可能，在大气污染监测方面带来极大突破。

　　“高分五号的发射，将填补国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白，对于动态监测我国大气污染状况、进行大气污染防治具有重要意义。”王桥说。

　　（本报记者 陈海波）