【原】SPARK雙星發(fā)射在即，帶你揭開神秘面紗

通過距地球700公里的太空中的衛(wèi)星，可以精確識別農(nóng)作物分類并判斷生長情況，進而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)預(yù)估、期貨預(yù)測；可以對城市進行智慧精準分類監(jiān)管，哪怕建筑物材料的微小差異也能夠精確分辨，進而開展智慧城市統(tǒng)籌規(guī)劃；還可以進行國土資源的分類統(tǒng)計、空氣水體污染的環(huán)保監(jiān)測......這是即將發(fā)射升空的兩顆SPARK高光譜微納衛(wèi)星為我們展示的令人興奮的應(yīng)用前景。

那么，SPARK高光譜微納衛(wèi)星與其他類型的遙感衛(wèi)星有何不同？有哪些特點和優(yōu)勢？又有怎樣的應(yīng)用前景？在此，讓我們揭開它的神秘面紗，一探究竟。

SPARK高光譜微納衛(wèi)星采用的光譜成像技術(shù)，是將光譜和成像技術(shù)結(jié)合起來，能夠同時獲得被探測目標的二維空間信息和一維光譜信息的技術(shù)，被譽為光學(xué)遙感探測史上的一次革命。它能直接反映出被探測目標的理化屬性，實現(xiàn)對目標特性的綜合探測感知與識別，具有其它探測手段不可取代的優(yōu)勢。相較于其他類型的遙感衛(wèi)星，后者可以看見地表以及地底各種物體。但是“看得見”不等于“認得出”，而SPARK高光譜微納衛(wèi)星在高光譜相機的幫助下，不但可以看清地面物體，還能準確地分辨出是什么。

例如，工業(yè)廠房頂部覆蓋的彩鋼板，用普通彩色相機看都是藍色的，但用SPARK衛(wèi)星的高光譜相機可以分辨出鋼板的不同產(chǎn)地。下面的高光譜遙感圖像中紅色的是大連浦項制鐵板材，綠色的是南韓板材，藍色的則是普通國產(chǎn)板材。

左：普通遙感圖像    右：高光譜遙感圖像

上面這個案例充分體現(xiàn)了高光譜遙感衛(wèi)星對材料的精細識別能力，稱之為“火眼金睛”名副其實。

高光譜遙感技術(shù)被稱為遙感技術(shù)在二十世紀的最大成果之一，而由中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（上海微小衛(wèi)星工程中心）研制的SPARK高光譜微納衛(wèi)星是這一技術(shù)在中國的新成果。

高光譜相機是這兩顆衛(wèi)星的主載荷，由中科院光電研究院研制，是一臺微型化、高性能的創(chuàng)新產(chǎn)品。

SPARK衛(wèi)星高光譜成像儀搭載在一顆重量僅為30余公斤的微納衛(wèi)星平臺上，運行在700km的太陽同步圓軌道上，具有50m的地面像元分辨力，收容寬度超過100km，光譜范圍覆蓋可見光至近紅外（420nm~1000nm），譜段數(shù)多達148個，平均光譜分辨率優(yōu)于5nm。

SPARK衛(wèi)星高光譜成像儀是我國第一顆面向商業(yè)化研制和運營的航天高光譜載荷，其突出的特點是重量輕、成本低。重量僅為10kg，比國內(nèi)外同等指標的高光譜成像儀重量至少輕五倍；研制成本更是不到同類航天載荷的十分之一。

高光譜微納衛(wèi)星具有其它探測手段不可替代的優(yōu)勢，在農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、林業(yè)病蟲害監(jiān)測、國土資源調(diào)查、環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測、偽裝目標揭露等領(lǐng)域能發(fā)揮重要作用。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，它可以精確識別農(nóng)作物分類與生長情況判斷，在產(chǎn)量預(yù)估、作物長勢檢測，氣象監(jiān)測、干旱監(jiān)測，應(yīng)用金融期貨、農(nóng)產(chǎn)品交易等方面發(fā)揮重要作用，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)預(yù)估、期貨預(yù)測。

在智慧城市領(lǐng)域，它可以利用光譜數(shù)據(jù)特性，進行大數(shù)據(jù)挖掘，開展智慧城市統(tǒng)籌規(guī)劃、智能停車場調(diào)度、舒適度評估等應(yīng)用。

在海洋養(yǎng)殖/捕撈應(yīng)用領(lǐng)域，通過測量海水溫度、葉綠素a 濃度、海冰等環(huán)境因子，計算海產(chǎn)生物的分布、洄游、移動、集群變化，推動海洋產(chǎn)業(yè)資源開發(fā)、評估及管理。

此外，在林業(yè)病蟲害監(jiān)測、環(huán)境保護、災(zāi)害監(jiān)測和資源開發(fā)等重要領(lǐng)域都有十分廣闊的應(yīng)用前景。

目前，國際上航天在軌運行的高光譜成像儀器屈指可數(shù)，面向商業(yè)化應(yīng)用和服務(wù)的更是少之又少，一直以來高光譜航天數(shù)據(jù)產(chǎn)品的價格都十分昂貴。 兩顆SPARK高光譜微納衛(wèi)星的發(fā)射，將有效緩解國產(chǎn)高光譜產(chǎn)品的不足，對國民經(jīng)濟的諸多重要領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生積極的作用。

動圖