資料圖：“天宮一號(hào)(微博)”外觀示意圖

高光譜成像儀是天宮一號(hào)搭載的有效載荷之一。在軌運(yùn)行期間，多個(gè)應(yīng)用單位利用它的“火眼金睛”開展了地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)和油氣資源勘查、森林監(jiān)測(cè)、水文生態(tài)監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)分析等，取得了豐碩的成果。

高光譜成像儀由中科院長(zhǎng)春精密機(jī)械與物理研究所和上海技術(shù)物理研究所共同研制，是目前我國(guó)空間分辨率和光譜綜合指標(biāo)最高的空間光譜成像儀，在空間分辨率、波段范圍、波段數(shù)目以及地物分類等方面達(dá)到了國(guó)際同類遙感器先進(jìn)水平。

“在天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器上安排高光譜遙感對(duì)地觀測(cè)，主要是利用高光譜成像儀‘圖譜合一’的特點(diǎn)以及在地表覆蓋識(shí)別能力、蘊(yùn)含地物光譜信息等方面優(yōu)勢(shì)，有針對(duì)性開展研究。”載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師張善從介紹說(shuō)。

在林業(yè)方面，高光譜成像儀在森林覆蓋制圖與變化監(jiān)測(cè)方面有廣闊的應(yīng)用前景。由于空間遙感可以獲得較大范圍的數(shù)據(jù)，因此利用遙感數(shù)據(jù)可較好地估算森林的生物量和碳儲(chǔ)量。

高光譜成像儀在森林防火中發(fā)揮著重要作用。目前我國(guó)森林防火主要應(yīng)用的是中低空間分辨率、高時(shí)間分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對(duì)于較大面積火場(chǎng)非常敏感，但對(duì)燃燒初期的明火通常較難探測(cè)到。天宮一號(hào)高光譜成像儀可同時(shí)獲取不同波譜范圍的數(shù)據(jù)，更好地滿足我國(guó)森林防火預(yù)警撲救的需求。

海洋遙感是20世紀(jì)后期海洋科學(xué)取得重大進(jìn)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心對(duì)天宮一號(hào)高光譜遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯、信息提取，用于海岸帶信息與海冰信息監(jiān)測(cè)，同時(shí)針對(duì)土地利用、濱海濕地、潮間帶、岸線變遷、保護(hù)區(qū)、石油平臺(tái)監(jiān)測(cè)等信息進(jìn)行了制圖。

在數(shù)字化土地利用監(jiān)測(cè)方面，目前大多光譜數(shù)據(jù)由于受空間、光譜分辨率等限制，難以滿足現(xiàn)實(shí)需要。天宮一號(hào)高光譜成像儀具有較高光譜分辨率，在類別細(xì)分方面具有一定優(yōu)勢(shì)。

中科院遙感與數(shù)字地球所研究人員利用天宮一號(hào)高光譜數(shù)據(jù)對(duì)北京通州地區(qū)城市土地利用類型進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并與同一時(shí)期其他來(lái)源的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。“對(duì)比顯示，天宮一號(hào)高光譜數(shù)據(jù)分類結(jié)果更精細(xì)，可清晰識(shí)別出主干道、細(xì)小河流、田塊邊界等。”遙感地球所研究員劉良云說(shuō)。

6月中旬，我國(guó)將擇機(jī)發(fā)射神舟十號(hào)飛船，與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器繼續(xù)實(shí)施交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。“神十任務(wù)結(jié)束后，我們還會(huì)安排開展高光譜成像儀相關(guān)專題應(yīng)用，比如湖泊生態(tài)監(jiān)測(cè)、青藏高原監(jiān)測(cè)以及城市環(huán)境監(jiān)測(cè)等。”中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心系統(tǒng)工程部副主任李緒志說(shuō)。