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2008年，在國家“863計劃”支持下，“兩寬五高”高光譜成像技術(shù)的研究工作打破了過去模仿跟蹤國外的模式，提出了中國自主的指標體系。相較歐美同時期發(fā)展的技術(shù)更具有挑戰(zhàn)性，幅寬大1倍，譜段數(shù)多出近百個，信噪比最高。

這雙“慧眼”完全突破了人眼的觀測極限，而如今中國具備了自主研發(fā)的能力，從落地來看，核心部件對企業(yè)的支撐價值已經(jīng)開始體現(xiàn)。

經(jīng)過近十載的探索，項目團隊最終創(chuàng)建出一整套完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高光譜成像關(guān)鍵新方法、新結(jié)構(gòu)、新部件。而下一步讓這“慧眼”成為萬無一失的航天產(chǎn)品，又是五千多份技術(shù)報告和四萬多份圖紙鋪就了道路。

5月23日上午，由上海市委網(wǎng)信辦、上海市科技工作黨委聯(lián)合主辦的“策源之力”媒體行走進中國科學院上海技術(shù)物理研究所。一項如今大幅領(lǐng)先國際的技術(shù)，一段攻克技術(shù)難關(guān)的歷史，被清晰地展現(xiàn)在大家面前。

在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，這臺高光譜相機60公里的幅寬，能夠一次全覆蓋太湖等大型水體，實現(xiàn)逐點無縫連續(xù)監(jiān)測。在應對氣候變化監(jiān)測領(lǐng)域，它是中國唯一能夠從衛(wèi)星上精準地監(jiān)測到微弱甲烷排放源的手段，為甲烷排放監(jiān)管提供了一種全新的高效業(yè)務手段，監(jiān)測偏差也優(yōu)于國際最新星載高光譜相機一個量級以上。在地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域，2021年首次完成了全國陸域10余種礦物成分及豐度信息的提取和填繪，礦物種類識別精度90%以上，清晰地展現(xiàn)了全國30m網(wǎng)格尺度下的分布規(guī)律、展布特征和共生組合關(guān)系。在新一輪找礦當中，發(fā)揮非常重要的指示性作用。

實現(xiàn)“兩寬五高”的光學系統(tǒng)需要小F數(shù)大像面，但傳統(tǒng)望遠鏡F數(shù)越小、像面越大，畸變和遠心度就會越差。此外，傳統(tǒng)的紅外探測器在超過人眼5倍多的寬光譜范圍內(nèi)，難以兼顧幾百個納米級光譜通道的高靈敏響應……當時中國技術(shù)的起步落后國外10年，而技術(shù)指標又大幅高于國外同期發(fā)展的星載高光譜相機，難題數(shù)不勝數(shù)。劉銀年形容那時是“明知山有虎，偏向虎山行”。

直到2018年5月9日，中國成功發(fā)射世界首顆陸地大氣綜合觀測高分五號高光譜觀測衛(wèi)星，率先突破“兩寬五高”星載高光譜成像，標志著空間光譜遙感邁入高定量化應用時代，開創(chuàng)了星載高光譜技術(shù)的新紀元。

2000年起，劉銀年團隊便開始了星載高光譜成像技術(shù)的研究工作。隨著技術(shù)的發(fā)展，國際上形成共識，把“兩寬（寬譜、寬幅）五高（高光譜、高空間、高輻射分辨率，高靈敏、高精準測量）”作為定量遙感的新一代星載高光譜成像技術(shù)發(fā)展目標。然而當時國際上沒有成熟的“兩寬五高”技術(shù)路徑可借鑒，需要另辟蹊徑。

vwin德赢想象把一臺相機放在太空，不僅能給地球拍照，還能直接精細監(jiān)測地球水質(zhì)、識別礦物種類、監(jiān)管甲烷排放。在一個巨大的尺度上進行如此“細微”的成像，實屬不可思議。如今，這樣的相機搭載在中國的4顆衛(wèi)星上，而這項技術(shù)，源于中國科學院上海技術(shù)物理研究所劉銀年團隊近20年的沉淀和探索。

未來，劉銀年相信遙感會是商業(yè)航天發(fā)展很重要的方面。他認為，從長遠來講，在大數(shù)據(jù)驅(qū)動下，遙感會很好賦能星網(wǎng)。遙感數(shù)據(jù)深入到方方面面，會改變各個行業(yè)的管理方式、作業(yè)方式，尤其是勘察和監(jiān)測的手段。

如今，中國已有高五、資源系列4顆衛(wèi)星裝載了星載寬譜寬幅高光譜相機，在軌組網(wǎng)觀測，持續(xù)、穩(wěn)定地向自然資源部、生態(tài)環(huán)境部等部委用戶提供每天數(shù)千景的高光譜數(shù)據(jù)，一舉擺脫了過去“一圖難求”“有圖難用”的窘境?！艾F(xiàn)在想拍哪就拍哪，有那種‘變得富有了’的幸福感。”劉銀年說。