高分五号对森林草原监测有用吗？

北京时间5月13日12时52分，中国遥感卫星地面站密云站成功地跟踪并接收到高分五号卫星的首轨下行数据。这意味着，5月9日2时28分成功送上天的那个“高分兄弟”，已经进入工作模式。

据以往经验推测，大约经过半年的调试、测试等工作，高分五号即可稳定地发布数据。

需要特别关注的是，高分五号不仅能监测环境污染，对陆地表面的山水林田湖草等自然生态系统勘查也大有用处。

新闻这样介绍：高分五号是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，也是高分家族中唯一一个高光谱观测卫星。高分五号卫星将有效探测区域大气污染，动态反映我国大气污染状况，同时，高分五号卫星还可对内陆水体、陆表生态环境、蚀变矿物、岩矿类别探测，为我国环境监测、资源勘查、防灾减灾等行业，提供高质量、高可靠的高光谱数据。

中科院遥感所地面站专家厉为告诉记者，要论分辨率，高分二号仍然是我国民用光学遥感卫星中的佼佼者，全色分辨率高达0.8米。高分五号的空间分辨率最高的全色仅20米。但高分五号最大的特色，是高光谱观测能力。目前国际上星载高光谱数据获取基本处于空白。高分五号卫星的可见光短波红外相机，光谱分辨率可达5纳米，更拥有330个探测通道，也就是330个细分的光谱波段。

多光谱（左）比全色（右）就多了许多信息，而高光谱更是从量变发展到质变（空天松鼠供图）

这有什么用？

地球上不同的元素及其化合物都有自己独特的光谱特征。光谱就像人的“指纹”一样，是用以识别和分析不同物体的一种重要的“身份证”。如果说肉眼光学成像只能看到物质的形状、尺寸等信息，光谱分析则可以通过“图谱合一”探测物质的具体成分，不仅能探测一个地方有没有矿，还可以分析是何种矿。

高光谱的优势在哪里？国家林业和草原局华东设计院的陆亚刚解释称，人眼看到的七色彩虹，高光谱能细分出几十甚至几百色呢。这有什么用？还用颜色来举例，我们肉眼能清晰分辨的颜色十分有限，但大自然的颜色千差万别，病虫害侵染初期的树木，其树叶颜色可能只比正常树木略有不同，肉眼不一定分辨得出，但高分五号就能清晰分辨。也就是说，光谱波段多了信息就多了，高分五号能识别物体之间更加细微的差别。

过去的很多卫星具有全色或多光谱观测能力。多光谱彩图比全色黑白图提供的信息多多了，而高光谱卫片将比多光谱卫片提供更详细的光谱信息。全色或多光谱观测和我们肉眼类似，只能看到物体的大小形状和简单的颜色特征，而通过高光谱遥感，我们能分析出物体的组成成分甚至内部缺陷。比如说，过去那喷了绿漆就想乱人眼的现象，高分五号一扫，全都露馅了；对探矿工作而言，高分五号卫星在天上一扫，矿产资源一览无余。

中国林科院资源信息研究所研究员谭炳香表示，高分五号首先可用于森林、草原的病虫害等自然灾害监测，它能通过光谱手段识别异常植被，甚至可进一步判断病情、灾情的轻重。它还可用于监测外来物种，以及湿地、荒漠等。

地球上不同的地物有自己独特的光谱特征，树木也不例外，同一时空下，不同的树种就有不同光谱特征。谭炳香称，目前，利用多光谱数据，人们仅能大致区分针叶林、阔叶林，天然林、人工林等，将来，随着地物波谱库的健全，利用高分五号的数据，可以对森林资源进行更加精细的分类，比如，不仅可以区分出杨树林、白桦林，甚至可以分辨至树种，这对森林资源监测、森林经营将非常有用。

另外，陆亚刚还提出，高分五号卫星可通过对大气污染气体、温室气体、气溶胶等物理要素的监测，动态反映我国大气污染状况。那么，同一时间，林区、草原上空的大气污染状况跟城区会不会有差别，到底有多大差别呢？过去我们试图通过各种手段论证自然植被对环境污染的响应，今后，高分五号在天上一扫，量化的数据就足以说明一切了。

不过，以上仅是根据高分五号的理论指标进行的推测。付诸实践之后的效果如何，还得取决于从高分五号获取的数据质量。一切尽在期待中。

至于如何利用高分五号的数据，目前尚未可知。全国大部分省区都已设有高分辨率对地观测数据省级数据与应用中心。按照以往的惯例，中心会把高分专项的部分数据资源免费提供给行业用户或普通公众。