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星垂湖闊，滿船清夢(mèng)。

浩瀚鄱陽(yáng)湖，自古與星空結(jié)緣。湖中石島“落星墩”，形如星斗，相傳為墜星所化，素有“今日湖中石，當(dāng)年天上星”之說(shuō)。

如今，鄱陽(yáng)湖上空有一顆專屬“星”——

5月17日12時(shí)12分，隨著一道明亮的尾焰劃過(guò)天空，江西首顆自主發(fā)射的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星——“南昌航空一號(hào)”正式開(kāi)啟太空征程。

這是全國(guó)首顆專為大型湖泊生態(tài)監(jiān)測(cè)打造的遙感衛(wèi)星，標(biāo)志著江西在空天信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。

在50萬(wàn)米高空，可見(jiàn)江豚逐浪。

這顆“星”，既是江西“天地一體”守護(hù)“母親湖”“母親河”的生態(tài)自覺(jué)，也是江西以科技賦能生態(tài)文明建設(shè)，永葆鄱陽(yáng)湖“一湖清水”的使命擔(dān)當(dāng)。

這顆“星”的背后，還有很多的新故事。

新“星”升空

5月17日一早，南昌航空大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院副院長(zhǎng)涂新滿，早早守候在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)工作區(qū)，激動(dòng)、興奮、緊張，各種情緒交織。

△“南昌航空一號(hào)”衛(wèi)星 ? 圖片由南昌航空大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院提供

很快，一顆在江西空天信息技術(shù)應(yīng)用史上具有重大意義的衛(wèi)星即將升空。

12時(shí)12分，伴隨著一聲轟鳴，朱雀二號(hào)改進(jìn)型遙二運(yùn)載火箭凌空而起，順利將6顆商業(yè)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。其中，就有涂新滿守候的對(duì)象——南昌航空大學(xué)攜手長(zhǎng)沙天儀空間科技研究院有限公司聯(lián)合研制而成的光學(xué)遙感衛(wèi)星“南昌航空一號(hào)”。

這是江西首顆自主發(fā)射的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星、首顆江西省屬高校發(fā)射的衛(wèi)星，也是全國(guó)首顆專為大型湖泊生態(tài)監(jiān)測(cè)打造的遙感衛(wèi)星，主要面向江西省，特別是鄱陽(yáng)湖地區(qū)的生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用。

親眼見(jiàn)證衛(wèi)星啟航，涂新滿難掩激動(dòng)。他告訴記者，“南昌航空一號(hào)”主要致力于水體環(huán)境遙感應(yīng)用，具體開(kāi)展水體污染、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、藻類生物等信息探測(cè)，以及土壤、植被等陸地環(huán)境監(jiān)測(cè)，為應(yīng)用領(lǐng)域提供衛(wèi)星數(shù)據(jù)源。

這意味著，鄱陽(yáng)湖、贛江流域的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)入全新“天眼守護(hù)”階段。

鄱陽(yáng)湖為什么

需要一顆“專屬星”？

鄱陽(yáng)湖既是江西的“母親湖”，也是我國(guó)第一大淡水湖，對(duì)于調(diào)節(jié)長(zhǎng)江水位、維持區(qū)域生態(tài)平衡起著重要作用。

這些年，江西像愛(ài)護(hù)眼睛一樣保護(hù)“一湖清水”，可以說(shuō)各種手段都用上了。如今，為何需要一個(gè)“專屬星”？

涂新滿說(shuō)，這是鄱陽(yáng)湖保護(hù)的現(xiàn)實(shí)所需。作為我國(guó)面積最大的淡水湖，鄱陽(yáng)湖動(dòng)植物資源豐富，對(duì)江西生態(tài)和生物多樣性有著至關(guān)重要的意義。鑒于傳統(tǒng)的地面設(shè)備監(jiān)測(cè)覆蓋率低、航空監(jiān)測(cè)成本高等問(wèn)題，光學(xué)遙感衛(wèi)星是當(dāng)下最有效的宏觀監(jiān)測(cè)手段。

“目前尚缺針對(duì)鄱陽(yáng)湖區(qū)域生態(tài)環(huán)境情況進(jìn)行特定譜段設(shè)計(jì)的衛(wèi)星?！蓖啃聺M說(shuō)，另一方面，江西地處多云多雨的南方，天氣條件和云層覆蓋易影響光學(xué)遙感衛(wèi)星的成像效果。

怎樣才能“不畏浮云遮慧眼”？研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)科學(xué)分析，選擇了一條全新的路徑——

將光學(xué)遙感與SAR衛(wèi)星協(xié)同進(jìn)行多源數(shù)據(jù)融合應(yīng)用，即打造全國(guó)首顆同異軌多光譜與SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)融合衛(wèi)星，同時(shí)，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)多光譜-SAR聯(lián)合反演模型，構(gòu)建鄱陽(yáng)湖流域“水-陸-空”立體化監(jiān)測(cè)體系。

SAR衛(wèi)星，即合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是擁有超強(qiáng)“透視”能力，不僅穿云透霧，還可穿透地表覆蓋層，采用這種技術(shù)的衛(wèi)星可以不受天氣環(huán)境的影響，全天時(shí)、全天候地對(duì)地觀測(cè)。

因此，與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段相比，“南昌航空一號(hào)”不僅突破傳統(tǒng)光學(xué)遙感“見(jiàn)云即盲”的瓶頸，還在時(shí)效性和覆蓋面等方面有了質(zhì)的飛躍，能夠精準(zhǔn)獲取葉綠素a濃度、懸浮物分布、污染指數(shù)、土地利用和覆蓋變化、土壤水分等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

涂新滿介紹，其搭載的異軌多源數(shù)據(jù)智能處理系統(tǒng)，則具備水面面積動(dòng)態(tài)測(cè)算、藻類生物量評(píng)估等17項(xiàng)核心指標(biāo)的一體化分析能力，為水域生態(tài)環(huán)境的全面監(jiān)測(cè)提供了有力的技術(shù)支撐。

超能“星”力量

50萬(wàn)米高空“看”江豚戲水

從外形上看，“南昌航空一號(hào)”是一顆輕小型、低成本的衛(wèi)星，重量?jī)H有50公斤。

不過(guò)，衛(wèi)星雖小，卻一躍登上數(shù)十萬(wàn)米高空。據(jù)介紹，衛(wèi)星軌道高度為500公里，即50萬(wàn)米，相當(dāng)于貼著地球的“肌膚”飛行。

△火箭升空瞬間

在這個(gè)高度，搭載了先進(jìn)離軸三反光學(xué)系統(tǒng)的多光譜相機(jī)，通過(guò)精細(xì)優(yōu)化焦距、視場(chǎng)角、通光口徑、光譜范圍及譜段選擇等光學(xué)參數(shù)，能清晰地呈現(xiàn)地表的一草一木，以及對(duì)水體污染、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、藻類生物等信息進(jìn)行精準(zhǔn)探測(cè)與分析。

數(shù)據(jù)顯示，衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)地面像元分辨率為全色5米、多光譜20米，其中5米分辨率指的是：在拍到的高清影像中，每個(gè)像素代表地面5米×5米的區(qū)域。

這意味著，江豚等部分活動(dòng)于水域及周邊、體型較大的動(dòng)物，同樣有可能被監(jiān)測(cè)到。

“精準(zhǔn)率大概在80%左右。”涂新滿坦言道。不過(guò)，這需要結(jié)合衛(wèi)星搭載的智能處理系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析、圖像識(shí)別等一系列程序。

涂新滿說(shuō)，預(yù)計(jì)兩周后，“南昌航空一號(hào)”將向地球傳輸?shù)谝唤M數(shù)據(jù)。此后，預(yù)計(jì)12天成像可實(shí)現(xiàn)鄱陽(yáng)湖90%覆蓋、43天成像可實(shí)現(xiàn)鄱陽(yáng)湖100%覆蓋；預(yù)計(jì)85天成像可實(shí)現(xiàn)江西省90%覆蓋、120天成像可實(shí)現(xiàn)江西省100%覆蓋。

聚“星”成鏈?

空天信息賦能“數(shù)字江西”

九天攬?jiān)拢?mèng)星辰。

在萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，空天信息產(chǎn)業(yè)被視為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長(zhǎng)極。

△朱雀二號(hào)改進(jìn)型遙二運(yùn)載火箭

研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示：從衛(wèi)星制造、火箭發(fā)射到遙感數(shù)據(jù)處理，從北斗導(dǎo)航到空間信息服務(wù)，我國(guó)空天信息產(chǎn)業(yè)鏈年規(guī)模已突破千億元，未來(lái)將呈現(xiàn)出融合化、智能化、商業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)，尤其是與人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)深度融合。

近年來(lái)，江西全力做優(yōu)做強(qiáng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)，2024年，全省數(shù)字經(jīng)濟(jì)總量達(dá)1.42萬(wàn)億元，占GDP比重達(dá)41.5%，數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為江西經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的核心增長(zhǎng)指數(shù)。

在此背景下，江西空天信息產(chǎn)業(yè)大有可為。衛(wèi)星及相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用作為空天信息的核心組成部分，無(wú)疑具備重要的戰(zhàn)略意義。

記者從南昌航空大學(xué)獲悉，該校將以“南昌航空一號(hào)”發(fā)射為契機(jī)，全力打造“江西衛(wèi)星大數(shù)據(jù)服務(wù)”品牌，力爭(zhēng)在未來(lái)三年內(nèi)建成國(guó)家級(jí)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)創(chuàng)新中心。

與此同時(shí)，“南昌航空一號(hào)”的發(fā)射和應(yīng)用，將構(gòu)建一個(gè)覆蓋環(huán)保、水利、農(nóng)業(yè)等8大領(lǐng)域的遙感大數(shù)據(jù)服務(wù)體系。

值得一提的是，隨著該衛(wèi)星進(jìn)入業(yè)務(wù)化運(yùn)行階段，其數(shù)據(jù)產(chǎn)品將逐步實(shí)現(xiàn)開(kāi)放共享，為國(guó)家“智慧城市”發(fā)展戰(zhàn)略、“數(shù)字江西”建設(shè)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、優(yōu)質(zhì)的時(shí)空數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品和數(shù)據(jù)服務(wù)，助力江西省在數(shù)字化時(shí)代實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展。

曾幾何時(shí)，先人叩問(wèn)蒼穹，對(duì)星空許愿。

今天，我們以科技賦能——綠水青山，欣欣向榮。