“句芒号”升空 我国碳汇监测进入天基遥感时代

“句芒号”升空 我国碳汇监测进入天基遥感时代

     8月4日11时08分，我国在太原卫星发射中央接纳长征四号乙运载火箭，乐成发射首颗海洋生态体系碳监测卫星“句（gōu）芒号”。

 海洋生态体系碳监测卫星是天下首颗丛林碳汇主主动团结观察的遥感卫星，可以或许完成对丛林植被生物量、气溶胶漫衍、叶绿素荧光的高精度定量遥感丈量。

     据该卫星抓总研制单元航天科技团体五院遥感卫星总体部有关专家先容，我国传统的碳汇丈量重要依赖人工对丛林植被举行抽样监测，“句芒号”的使用将改动这一近况，标记着我国碳汇监测进入天基遥感期间。

   “跨界”使用，天基碳汇监测方案横空出生

     据先容，丛林碳汇监测必要有高精度的植被数据作为支持，为了到达这一要求，研制团队大胆“跨界”，创新性地将天基测绘“激光雷达+光学相机”为代表的主主动团结观察本领使用到丛林监测中。

     获取高精度的植被高度和面积信息是丛林碳汇监测的要害，对应到卫星计划上，即对激光雷达和多光谱相机提出了高要求。

     为了让卫星一步到位具有高精度丛林碳汇监测本领，卫星研制团队基于现有技能底子，从功能提拔、设置方法、总体计划上作出创新打破，以“激光雷达波束翻倍、重频提拔逾30倍，设置5个多光谱相机举行5角度综合观察”的方案，终极满意了丛林碳汇监测的需求。

     这种主主动团结观察形式，不但充实发扬了激光雷达和多光谱相机的上风，同时还能使用激光校准多光谱相机精度，可谓是天基丛林碳汇监测的绝佳方案。

     创新攻关，练就碳汇监测“多面手”

     植被高度、植被面积、叶绿素荧光和大气PM2.5含量是盘算丛林碳汇本领的焦点数据。

     作为丛林碳汇监测的“专业星”，该星设置了多波束激光雷达、多角度多光谱相机、超光谱探测仪、多角度偏振成像仪等4种载荷支持获取以上数据，其先辈的技能还能确保数据“准、全、细、精”。

     植被测高效果“准”。海洋生态体系碳监测卫星使用多波束激光雷达举行植被测高实在是一个抽样丈量的历程，经过盘算激光到树冠以及空中的工夫差盘算树木的高度，而卫星一次丈量发射出激光的光束数目、发射频次则决议丈量精度。为最大水平提拔植被测高的数据精度，研制团队经过数据反演、仿真阐发、使用测试等完成1秒发射丈量激光200次的本领，并对激光雷达所需的卫星情况和硬件设置举行顺应性计划，降服散热等困难，终极完成测点隔断由公里级超过至百米级，植被测高精度大幅提拔。

     获取植被面积“全”。为了正确复原丛林茂密水平，研制团队大胆创新、巧思破解，为卫星计划装置了5个多光谱相机，完成对地5角度平面观察。同时，为了制止植被阴、阳面光芒影响，研制团队创新性提出月球定标要领，确保5角度成像光谱相应同等。完成这些本领后，5角度多光谱相机即能资助卫星绘制一幅“平面”植被漫衍图，精准笼罩观察地区的一草一木。

     叶绿素荧光探测“细”。叶绿素是植被光互助用的要害影响要素，叶绿素荧光高精度制图便是“句芒号”支持高精度碳汇监测的紧张环节。但叶绿素荧光的能量十分小，仅有约0.5%~2%以荧光的情势发射出来，为提拔叶绿素光谱探测精致水平，科研职员为该星计划设置了超光谱探测仪，创新性利用了光栅分光原理，将光谱辨别率较传统提拔了10倍，完成国际初次0.3nm精致探测，可以或许探测到人眼所看不到的太阳光渺小的明暗变革。

     大气校负数据“精”。为了去除大气对监测数据的影响，研制团队将大气校正做到了极致。起首，研制团队为其专门设置了偏振成像仪，支持35个角度监测大气PM2.5含量，获取大气横向PM2.5含量信息。承袭字斟句酌的精力，研制团队还增配了大气激光雷达，用于获取大气纵向PM2.5含量信息。一横一纵就将数据效果由二维酿成了三维平面信息，确保大气校正更精准。

     智能计划，打造空中“扫地呆板人”

     海洋生态体系碳监测卫星载荷多、形式多，但其操控非常便捷，是一颗具有全自主使命计划本领的“智能星”。

     丛林碳汇监测是海洋生态体系碳监测卫星的重要使命，除此之外，还可遍及使用于环保、测绘、景象、农业、减灾等范畴，支持作物评价、植物病虫害监测、灾难应急成像等事情。因而，卫星使命单一，事情形式极端庞大，根据载荷事情形式组算计算多达47种。

     研制团队思量要让卫星支持更多使用的同时，还要思量卫星易用、好操控。传统的卫星指令操控形式显然行不通，为此研制团队从硬件上包管种种载荷数据独立通报，从软件上让卫星“智能化”，凭据设定的界限条件参数完成自主区分陆地、海洋、光照条件，并以此主动计划“最佳探测使命”流程，完成完全的自主使命计划。

     在这种计划下，除了特别或突发的使命外，“句芒号”无需用户“费心”，就能犹如智能扫地呆板人一样，一键开机，扫那里、怎样扫、趁热打铁。

     作为完成“双碳”目的、助力环球生态治理的紧张载体，海洋生态体系碳监测卫星将努力于完成环球生物量及其变革环境的综合监测，为推进环球天气管理历程孝敬中国气力。

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来源：人民网