8月4日11時(shí)08分，“句芒號(hào)”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。

鄭 斌攝（新華社發(fā)）

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近日，我國(guó)首顆陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星“句芒號(hào)”發(fā)射成功。“句芒號(hào)”配置多波束激光雷達(dá)、多角度多光譜相機(jī)、超光譜探測(cè)儀等載荷，支持獲取植被高度、植被面積、大氣PM2.5含量等數(shù)據(jù)，有助于提高碳匯計(jì)量的效率和精度。

8月4日11時(shí)08分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射首顆陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星“句芒號(hào)”。該衛(wèi)星將在碳儲(chǔ)量監(jiān)測(cè)、生態(tài)資源詳查、國(guó)家重大生態(tài)工程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等方向提供遙感監(jiān)測(cè)服務(wù)，為美麗中國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

名字象征對(duì)自然環(huán)境的敬畏與責(zé)任

“句芒號(hào)”這個(gè)名字來(lái)自我國(guó)民間神話。句芒，是古代民間神話中的木神、春神，主管樹(shù)木發(fā)芽生長(zhǎng)，象征對(duì)自然環(huán)境的敬畏與責(zé)任。

為進(jìn)一步鼓勵(lì)公眾特別是青少年關(guān)注航天，傳播航天精神，激發(fā)探索熱情，在國(guó)家航天局指導(dǎo)下，國(guó)家航天局新聞宣傳辦公室、國(guó)家林業(yè)和草原局宣傳中心、中國(guó)航天科技集團(tuán)五院等單位聯(lián)合組織發(fā)起陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星征名活動(dòng)。

此次征名活動(dòng)以香港回歸祖國(guó)25周年為契機(jī)，在中央網(wǎng)信辦網(wǎng)絡(luò)傳播局支持下，面向香港民眾展開(kāi)征集活動(dòng)，經(jīng)過(guò)征集、遴選和專家推介3個(gè)環(huán)節(jié)，最終定名“句芒號(hào)”。

將廣泛應(yīng)用于陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)等

中國(guó)航天科技集團(tuán)五院遙感衛(wèi)星總體部“句芒號(hào)”衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師曹海翊介紹，“句芒號(hào)”衛(wèi)星是國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中的科研衛(wèi)星，運(yùn)行于高度為506公里、傾角97.4度的太陽(yáng)同步軌道。通過(guò)激光、多角度、多光譜、超光譜、偏振等綜合遙感手段，能實(shí)現(xiàn)植被生物量、大氣氣溶膠、植被葉綠素?zé)晒獾纫氐奶綔y(cè)和測(cè)量。

作為我國(guó)首顆陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星，“句芒號(hào)”的用途非常廣泛，將應(yīng)用于陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)、陸地生態(tài)和資源調(diào)查監(jiān)測(cè)、國(guó)家重大生態(tài)工程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)和氣候變化中氣溶膠作用研究等工作。此外，“句芒號(hào)”還將服務(wù)高程控制點(diǎn)獲取、災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估、農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)等需求，顯著提高我國(guó)陸地遙感定量化水平。

值得一提的是，本次任務(wù)還成功搭載了交通四號(hào)衛(wèi)星和閔行少年星2顆小衛(wèi)星。交通四號(hào)衛(wèi)星將在軌開(kāi)展全球船舶航行、航班飛行狀態(tài)和全球物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)信息采集。閔行少年星將為中小幼學(xué)生參與衛(wèi)星設(shè)計(jì)、研制、搭載、發(fā)射等航天科學(xué)研究與工程實(shí)踐提供服務(wù)。

確保數(shù)據(jù)“準(zhǔn)、全、細(xì)、精”

“句芒號(hào)”衛(wèi)星在軌運(yùn)行后，采用主被動(dòng)結(jié)合的遙感體制，可獲取全球森林碳匯的多要素遙感信息，提高碳匯計(jì)量的效率和精度，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的人工碳匯計(jì)量手段，為我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供重要支撐，助力我國(guó)對(duì)森林、草原、濕地和沙化土地等的統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)核算能力建設(shè)。

專家介紹，植被高度、植被面積、葉綠素?zé)晒夂痛髿釶M2.5含量是計(jì)算森林碳匯能力的核心數(shù)據(jù)。“句芒號(hào)”配置了多波束激光雷達(dá)、多角度多光譜相機(jī)、超光譜探測(cè)儀、多角度偏振成像儀等載荷，支持獲取以上數(shù)據(jù)，并確保數(shù)據(jù)“準(zhǔn)、全、細(xì)、精”。

植被測(cè)高結(jié)果“準(zhǔn)”。“句芒號(hào)”衛(wèi)星上的多波束激光雷達(dá)通過(guò)計(jì)算激光到達(dá)樹(shù)冠以及地面的時(shí)間差，可計(jì)算出樹(shù)木的高度。研制團(tuán)隊(duì)通過(guò)數(shù)據(jù)反演、仿真分析、應(yīng)用測(cè)試等，實(shí)現(xiàn)5臺(tái)激光器1秒發(fā)射激光共200次，并對(duì)激光雷達(dá)所需的衛(wèi)星環(huán)境和硬件配置進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，克服了散熱等難題，最終實(shí)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)間隔由公里級(jí)跨越至百米級(jí)，植被測(cè)高精度大幅提升。

獲取植被面積“全”。為了準(zhǔn)確還原森林茂密程度，“句芒號(hào)”衛(wèi)星設(shè)計(jì)安裝了5個(gè)多光譜相機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地5角度立體觀測(cè)。同時(shí)，為了避免植被陰、陽(yáng)面光線影響，研制團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)新方法，確保5角度成像光譜響應(yīng)一致。實(shí)現(xiàn)這些能力后，5角度多光譜相機(jī)可幫助衛(wèi)星繪制一幅“立體”植被分布圖，精準(zhǔn)覆蓋觀測(cè)區(qū)域的一草一木。

葉綠素?zé)晒馓綔y(cè)“細(xì)”。葉綠素?zé)晒飧呔戎茍D是“句芒號(hào)”衛(wèi)星支撐高精度碳匯監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié)。但葉綠素?zé)晒獾哪芰糠浅Ｐ。瑑H有0.5%—2%以熒光的形式發(fā)射出來(lái)。為提升葉綠素光譜探測(cè)精細(xì)程度，該衛(wèi)星配置了超光譜探測(cè)儀，并創(chuàng)新使用了光柵分光原理，將光譜分辨率較傳統(tǒng)提升了10倍，可探測(cè)到太陽(yáng)光細(xì)微的明暗變化。

大氣校正數(shù)據(jù)“精”。為了去除大氣對(duì)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的影響，“句芒號(hào)”衛(wèi)星專門(mén)配置了偏振成像儀，支持35個(gè)角度監(jiān)測(cè)大氣PM2.5含量，獲取大氣橫向PM2.5含量信息。同時(shí)，該衛(wèi)星還增配了大氣激光雷達(dá)，用于獲取大氣縱向PM2.5含量信息。一橫一縱，就將數(shù)據(jù)結(jié)果由二維變成了三維立體信息，確保大氣校正更精準(zhǔn)。

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關(guān)鍵詞： 陸地生態(tài)系統(tǒng) 葉綠素?zé)晒?/a> 激光雷達(dá)