預計明年汛前“上崗” 我國首顆水利專(zhuān)業(yè)衛星有何獨特之處？
“水利”一詞最早出現在戰國末期的《呂氏春秋》中，但這里的意思是“捕魚(yú)之利”。到了西漢，史學(xué)家司馬遷所著(zhù)的《史記·河渠書(shū)》中，“水利”一詞開(kāi)始有防洪、灌溉、航運等除害興利的意義。
在現代社會(huì )，隨著(zhù)經(jīng)濟技術(shù)不斷發(fā)展，“水利”的內涵也在不斷充實(shí)擴大。我國第一顆以“水利”命名的遙感監測衛星“水利一號”近日成功發(fā)射，預計在明年汛前投入使用。相比其他衛星，水利專(zhuān)業(yè)衛星有哪些獨特之處？這顆衛星又將發(fā)揮怎樣的作用？
水利部信息中心衛星遙感應用中心主任陳德清介紹，此次發(fā)射采取一箭四星方式將我國首顆水利專(zhuān)業(yè)衛星送上太空，“水利一號”和其他3顆衛星都是太陽(yáng)同步軌道X波段SAR衛星，也就是合成孔徑雷達衛星，具備全天時(shí)全天候對地觀(guān)測、高分辨率成像、高精度形變監測等功能。
水利部信息中心衛星遙感應用中心主任 陳德清：“水利一號”是我們第一顆用水利命名的遙感衛星，它是一個(gè)太陽(yáng)同步軌道的X波段雷達衛星，軌道的高度是522公里，一共有6種工作模式。它的分辨率相對來(lái)說(shuō)是比較高的，可以從0.3米到12米，幅寬可以從5公里到100公里，可以白天晚上和不同天氣條件下，全天時(shí)全天候對地進(jìn)行觀(guān)測。
通過(guò)收集分析水文信息，水利監測能夠為水資源規劃、防洪減災、水質(zhì)保護等提供科學(xué)依據。衛星遙感在水利監測方面早有應用，此次為何專(zhuān)門(mén)發(fā)射一顆水利專(zhuān)業(yè)衛星呢？陳德清表示，遙感衛星的應用不僅能夠進(jìn)一步提升水利專(zhuān)業(yè)監測手段和效能，也是數字孿生水利“天空地水工”一體化監測感知體系“天基”監測建設中的重要一環(huán)。
水利部信息中心衛星遙感應用中心主任 陳德清：水利這個(gè)行業(yè)是需要衛星的，為什么需要衛星？我們的職責是要對水進(jìn)行觀(guān)測，實(shí)時(shí)獲取水的信息，還要對它進(jìn)行預測。從觀(guān)測這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，我們有不同的方法，現在地面上布置了很多的觀(guān)測點(diǎn)和觀(guān)測站，但觀(guān)測點(diǎn)并不能在什么地方都布置，比如說(shuō)非常偏遠的地方。另外也不可能布置得非常密，還是成本非常高。所以有了地面觀(guān)測點(diǎn)后，還需要通過(guò)衛星進(jìn)行補充。同時(shí)，有時(shí)候地面觀(guān)測點(diǎn)沒(méi)有衛星更有利，比如范圍特別大，特別是發(fā)生異常的時(shí)候，發(fā)生洪水以后，洪水淹沒(méi)的范圍特別大，那么常規的站點(diǎn)已經(jīng)無(wú)法反映出現狀了，這樣我們通過(guò)衛星去觀(guān)測，是一個(gè)非常必要的手段。
那么，“水利一號”都有哪些特別的功能設計呢？陳德清介紹，“水利一號”遙感衛星的設計充分考慮了現代水利監測的需要，核心技術(shù)包括先進(jìn)的機器學(xué)習和深度學(xué)習算法，具備在軌智能處理功能，能夠實(shí)時(shí)獲取、處理和應用遙感數據，為洪澇災害、突發(fā)涉水事件、河湖庫水體、水利工程安全監測等水利重要業(yè)務(wù)提供有力支撐。
水利部信息中心衛星遙感應用中心主任 陳德清：它主要是對洪澇災害、突發(fā)涉水事件、全國的河流湖泊水庫等這些水體以及水利工程安全監測提供監測數據。最主要的，衛星監測可以穿透云雨，刮風(fēng)下雨等惡劣天氣都可以用。一些水利工程如果有一些變形或者是位移，也可以用這種技術(shù)去發(fā)現它的形變。另外在衛星上配置了一些智能處理的功能，可以把衛星上處理完的結果傳下來(lái)，這樣傳輸的效率會(huì )更高一些。
當前，水利部圍繞加快構建具有“預報、預警、預演、預案”功能的數字孿生水利體系，持續推動(dòng)技術(shù)創(chuàng )新、應用創(chuàng )新、模式創(chuàng )新，積極推動(dòng)水利專(zhuān)業(yè)衛星發(fā)展。據了解，本次發(fā)射的4顆衛星將與11月發(fā)射的4顆衛星組網(wǎng)，為各項涉水業(yè)務(wù)提供全天候全天時(shí)高分辨率雷達影像數據，預計明年汛前可以正式投入使用。陳德清表示，將以此次“水利一號”遙感衛星發(fā)射為契機，繼續深化與各方的合作，不斷推進(jìn)水利監測感知技術(shù)創(chuàng )新升級，加快構建水利遙感衛星應用星座。
水利部信息中心衛星遙感應用中心主任 陳德清：我們考慮建這個(gè)星座是從水利業(yè)務(wù)的需求和應用為出發(fā)點(diǎn)，可能會(huì )應用多個(gè)來(lái)源的衛星，很多指標是需要組合的，并不可能是一顆衛星或一類(lèi)衛星就“獨打天下”。我們要把這些衛星能夠利用的有機組合起來(lái)，如果有可能的話(huà)做一些調度。為什么我們叫應用星座？我們最終目的是，比如衛星直接傳下來(lái)的數據可能不是我們真正想要的，我們要對它進(jìn)行處理，形成一系列專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)品，為水利行業(yè)去提供服務(wù)，這一整套流程下來(lái)，我們定義成“星座”，把衛星能夠整體應用，發(fā)揮它的作用。
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