這架中型無人機長2.77米，翼展4.18米，最快飛行速度可達183公里/時，用遙控器控制起降。自2012年投入使用以來，衛星中心的無人機已執行多次環境監測任務，彌補了衛星監測看不清地表細節的不足。圖中較小的飛機是工作人員平時用來練手的航模。
水華暴發、秸稈焚燒、生態破壞、海面溢油，如何能迅速發現并定位其所在地？環境衛星可以做到。2008年我國成功發射兩顆環境小衛星，成為第一個發射環境衛星的發展中國家。9月22日，《環境與生活》雜志記者走進環境保護部衛星環境應用中心（以下簡稱“衛星中心”），探秘我國環境衛星的工作情況。
衛星中心的吳國增主任、楊一鵬正高工（教授級或研究員級高級工程師），為我們揭開了環境衛星遙感監測的神秘面紗。
未來8顆環境衛星看大地
衛星中心位于北京海淀區中關村永豐產業基地豐德東路，在西北五環路外，離五環路還有8公里遠。
9月22日下午，記者從西北五環外的西二旗地鐵站出來，乘公交車趕往該中心。沿途略顯偏僻，除了農業種植園，不時有一些直徑兩米左右的“大鍋蓋”（衛星地面接收器）躍入眼簾。事后記者才知道，中國資源衛星應用中心等單位也駐扎在此。
衛星中心有自己的辦公大樓，圍墻內的院子安靜整潔。走進辦公樓，不同部門的辦公室里都是忙碌的身影。該中心吳國增主任和楊一鵬正高工，分別在自己的辦公室里接待了記者。當年，他們參與了衛星中心的籌建，對衛星中心的發展情況了然于胸。
吳國增介紹，我國民用衛星可分為四大類——氣象衛星、資源衛星、海洋衛星和環境衛星。早在1998年，原國家環保總局就在充分調研和征求專家意見的基礎上，聯合國家減災委和航天科技集團，提出了研發“環境與災害監測預報小衛星星座”的建議。一晃10年過去，2008年9月6日，兩顆光學小衛星發射升空，被命名為“環境一號”A星和B星（HJ-1A、HJ-1B），我國的環境監測從此有了“天眼”相助。
2012年11月19日，一顆合成孔徑雷達小衛星也成功登天，這就是“環境一號”C星（HJ-1C）。它與A、B兩星組成“2+1”星座。按計劃，我國的環境衛星家族還會再添新丁，最終發展為由4顆光學衛星和4顆雷達衛星組成的“4+4”星座。
讓這么多衛星上天“并肩作戰”，是出于什么考慮？
楊主任向記者做了一番形象的解釋。“環境一號”走的是距離地表約650公里的太陽同步軌道，以途經南北兩極的角度繞地球旋轉。這樣就能讓衛星獲取有利而穩定的光學觀測條件。然而，單顆衛星對地球的覆蓋周期太長，不利于動態觀測，用多顆衛星就能大大縮短覆蓋周期，這就是構建星座的意義。“‘環境一號’的覆蓋周期只有兩天，在我國的民用衛星里是最短的。好比說A星今天上午10點半過境北京，那么B星下次經過北京的時間就是后天上午10點半。”
環境與災害監測預報小衛星星座工作流程圖
成像幅寬超美國陸地衛星
“環境一號”衛星共搭載4種環境監測設備：CCD光學相機、紅外相機、超光譜成像儀和S波段合成孔徑雷達。衛星要利用這些成像“武器”，對地表水體、環境空氣、區域生態狀況等進行遙感動態監測，并與地面環境監測手段互補互助，形成“天地一體化”的立體式環境監測模式。
楊一鵬介紹，CCD相機的成像原理跟普通照相機類似，相當于一部功能更強大的數碼相機。只要天氣好，觀測地物足夠大，基本上想看什么就能看什么。“環境一號”的CCD相機的分辨率為30米。也就是說，它的圖像是由一個個面積為900平方米的正方形單元組成。楊主任說，雖然地面分辨率并不算上乘（國際上商用衛星地面分辨率已高達0.4米），但“環境一號”的CCD相機擁有出色的圖像幅寬。“美國陸地衛星‘Landsat’是公認比較好的衛星，它的一景圖像覆蓋地表185×185公里的范圍，而‘環境一號’的CCD相機能達到360×360公里，兩個CCD相機組合在一起，幅寬就是720公里——比西班牙的國土面積還要大。這樣就節省了合成全覆蓋圖像所需的照片數量，減少了圖像拼接校正時的誤差。”
比起光學相機，紅外相機的熱敏感性可以不分晝夜地監測熱島效應、污廢偷排、秸稈焚燒等問題。在云霧的天氣條件下，CCD光學相機看不清地表，但植被破壞、違規建設、海面溢油等環境問題仍逃不過衛星的火眼金睛，這是因為C星搭載的S波段合成孔徑雷達擅長監測地形地貌等輪廓性元素，基本上不受天氣條件限制。
楊一鵬指出：“環境污染的成分很復雜，籠統地看到遠遠不夠，要把污染物一個個分出來才行。”而“環境一號”搭載的超光譜成像儀有100多個光譜波段，可根據可根據各種地物光譜特征的唯一性，將觀測到的地物信息精細分類。
吳國增，環境保護部衛星環境應用中心首任主任，2009年以來全面主持衛星中心工作。
用無人機彌補衛星不足
說到這里，楊一鵬帶記者見識了航空遙感應用工具——無人機。
在一間庫房里，兩架大小不一的無人機靜靜地立在窗邊。看慣了常在美國動作片里露臉的“捕食者”無人偵察機，這兩架無人機就如大型航模一般。不過，它們為環保事業做出的貢獻可沒“長相”這么謙虛。
楊一鵬介紹，衛星中心共有4架無人機，去年剛剛交付使用，可搭載攝像機、高分辨率數碼相機、紅外相機等任務載荷，通過遙控器控制，它們能在平坦的地面上滑跑起降，也可彈射起降，升空后可轉換到自動操作模式，按使用者事先設定好的路線巡航，執行任務時相對高度一般不超過1000米。其中，體型較小的一架小型無人機，載荷容量小，巡航時速約120公里，續航時間約4小時，遙控距離為40公里。今年4月和7月，它分別在內蒙古和青海執行了兩次任務。較大的一架中型無人機，載荷容量是小型無人機的4倍，巡航時速約100公里，遙控距離長達100公里，但續航能力只有3小時。記者發現，中型無人機旁邊還有一架更袖珍的小飛機，這是一架航模，平時工作人員用它練習無人機的遙控操作。“真家伙百十來萬呢，可不能隨便練著玩。”楊一鵬笑著說。
轉過身，記者在一張桌子上看到了一張張無人機拍攝的、動輒幾米寬的巨幅遙感圖像，內容涉及縣域生態環境質量考核、重點區域生態監察、重大項目環保驗收、污染狀況監測等，無人機簡直是環境執法的“撒手锏”。楊一鵬說，衛星站得高，看得遠，但分辨率不夠高，細節情況看不清，而且受天氣影響很大，無人機正是衛星遙感的一個有力補充。“出個應急的事，恰巧趕上天氣條件差，衛星得不到有效數據，要想高效獲取突發環境事件災情或環境事件現狀信息，此時無人機就發揮大作用了。有了它的幫忙，就能形成‘天、空、地一體化’的環境監測。”
身為環境遙感應用專家，楊一鵬對衛星、無人機遙感的實用性非常認可。據他講，衛星中心每年組織開展兩次環境遙感技術培訓班，鼓勵地方環保部門的一線工作人員了解并使用衛星、無人機遙感等環境監測新技術。他笑著說：“單靠兩條腿干革命，累死人，效果還不理想。”
楊一鵬，環境保護部衛星環境應用中心航空遙感部主任，正高工，也參與了該中心的籌建工作。
衛星數據國內免費共享
吳國增告訴記者，衛星中心是是“環境一號”衛星數據的終端用戶，肩負衛星的運行管理任務的同時，主要承擔環境遙感監測與應用的任務。衛星上存儲的數據經壓縮后，通過無線電發送到位于北京密云、新疆喀什、海南三亞的3個地面接收站，接收站的主人——中國科學院遙感與數字地球研究所，負責將數據傳往中國資源衛星應用中心，由其進行初步的圖像校正處理。圖像效果如受到云霧遮擋、大氣輻射等的影響，就需要剔除不必要或有干擾性的信號，讓圖像盡可能準確反映地表真實情況。之后，中國資源衛星應用中心再根據需求的不同，將初步處理后的遙感數據，用光纜分別傳送到環境保護部衛星中心和民政部國家減災中心，進行數據的分析、提取和實際應用。這兩個部門中，環境保護部衛星中心側重環境監測和執法，減災中心則關注災害監測和預警。
衛星中心對于這些數據，并不“私吞”。吳主任說，衛星中心與環保部各個業務司局都進行過工作對接，職能涵蓋了環境監測、污染防治、生態保護、環境應急、環境執法、核安全監管、環評等方方面面。
可以說，環境遙感已成為環境管理必不可少的手段。“比如某地方環境監測站想用環境一號衛星數據了解轄區內的生態環境情況，他們只要傳
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