随着我国经济社会的高速发展,各行各业对卫星遥感数据的需求日益增加,作为国民经济基础的农业亦是如此。

相信大家对“智慧农业”和“遥感卫星”这两个词都不陌生,如何让我国的卫星数据资源直接服务农业,让老百姓从“看天吃饭”变成“知天而作”,从传统农业迈向智慧农业,遥感卫星正积极贡献着力量。

在距离地球数百公里的太空中,许多双“智慧之眼”正时刻关注着我们的地球家园,它们就是“四维高景”——中国四维新一代商业遥感卫星系统。


中国四维运维的卫星星座示意图

这是我国自主研发的高分辨率商业遥感卫星系统,也可以把它们理解成太空里的超宽、超清“相机阵列”与“X光机”,目前它们正服务于我国国土资源调查、城市管理、生态环境保护、应急救灾、农业、林业、水利等众多领域。

那么,这些卫星要如何助力我国智慧农业发展呢?我们一起走进中国航天科技集团发展卫星遥感应用产业的专业公司-中国四维,到这些卫星的“家里”去看一看。

四维高景一号是超高分辨率光学卫星,由01、02、03、04四颗卫星构成,通过先进的敏捷控制和精度控制,能像灵活的摄影师一样实现曲线轨迹成像,同时确保无控地面定位精度优于5米。


四维高景一号03星拍摄的影像

四维高景二号卫星是雷达卫星,它们可以穿透云雨,拍摄地面的影像。我们在进行耕地土壤湿度监测,尤其是田间灌溉种植的水稻,可以通过雷达卫星进行监测。

而四维高景三号卫星是由四维高景三号01、02两颗星构成的宽幅光学卫星星座,通过130公里幅宽加9个波段的传感器组合,可以快速对省级地域范围进行成像,在关键作物的物候期,需要短时间覆盖全域成像,四维高景三号就可以提供及时有效的保障。

经过近十年发展,四维高景系列卫星已形成“光学+雷达”的混合星座,目前公司运控的在轨卫星每天能采集超过200万平方公里数据,全球任意地点都能实现1天重访。

这些卫星代表的是中国制造在商业航天服务的最高水平,可以直接对标当今国际一流的水平。

有人将卫星的工作流程比喻为一条标准生产线,今天我们就带大家了解一下四维高景系列卫星的生产流程。

简单地说,四维高景系列卫星每天的工作就是拍照、传输、解码与分析。

首先是成像阶段,四维高景系列卫星中的“光学卫星小分队”携带CMOS相机等载荷,能捕捉各光谱波段的信息,精细到每一个田间地块的光谱特征能被高清采集;而四维高景二号SAR卫星则更加厉害,哪怕是暴雨极端天气或伸手不见五指的深夜,也能主动发射微波穿透云层进行成像。可以说365天无死角地采集。


四维高景二号03、04星拍摄的新疆喀纳斯湖

接下来是数据传输,卫星搭载的相控阵天线在过境地面接收站上空时,快速将数据传回地面站,通过自动化的卫星数据产线处理成标准可用的卫星数据产品。

最后是解译分析,通过“太空慧眼”获取的数据、影像等卫星数据产品,成为我国农业不断智慧化的“数据桥梁”,中国四维将这些复杂的数据和影像,转化为有关部门和农户们切实可用的信息,进一步助力智慧农业稳步发展。

有了“太空慧眼”的助力,相当于给农户配备了全天候的“田间管家”,精准服务我国农业“耕种管收”的全过程。

在耕种阶段,卫星能分析土壤肥力和墒情,例如通过多光谱数据反演含水量,指导农户制定播种方案。

管理阶段更是卫星监测的强项。光学卫星高清分析生长情况,SAR 卫星全天候追踪灌溉效果。

到了收获季,卫星通过时序光谱特征预测产量,还能绘制收割进度图,帮助农机调度。

在助力智慧农业发展的进程中,卫星应用服务的对象除了政府部门、相关企业,还包括基层的农业合作社及农户。卫星数据能为他们提供相应的农情监测和分析服务,在降低农业风险、优化种植策略、提升农业整体效益方面发挥关键作用。除了大家比较熟悉的农业统计调查外,近年来,卫星数据及相关应用服务在农业保险等领域也大有作为。

农业金融尤其是农业保险行业,面临的关键痛点问题是“定损难、风控难”,而卫星数据正好解决了这个问题。面向保险公司业务需求,中国四维打造了“农业保险遥感服务平台”,服务于保前、保中和保后三个阶段,实现从“精准承保”到“有效风控”再到“精准理赔”业务服务支撑。

中国四维的王振宇介绍到,卫星影像数据可以提供农作物的长势监测分析以及气象服务等具体的信息。一旦灾害发生,四维高景系列卫星可以对受灾地区进行分析研判,好获取灾害的影像范围,帮助保险公司和农户进行有效的按图理赔,减少双方的纠纷。

卫星遥感应用服务为农业行业提供了“数据桥梁”和“智慧大脑”,卫星数据不再是“高高在上”的黑科技,通过“四维耘田”大数据平台等产品,农户也可以轻松地获取所需的信息,甚至还能参考平台给出的智能方案进行决策,对自己的耕地进行分析和管理。

目前,“四维高景”商业遥感卫星系统已成为推动我国传统农业向智慧农业转型的重要技术支撑。未来,“中国四维新一代商业遥感卫星系统”还将进一步完善,实现“高分宽幅、手段丰富、时级响应”的综合效能,满足各行各业对空间高分辨率数据的需求。


(作者:任悦鸣 图片:中国四维测绘技术有限公司 把关专家:中国空间技术研究院总体部研究员 贾阳)


来源: 中国航天报

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