“慧眼”识地球
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇“慧眼”识地球范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
2011年9月29日，天宫一号目标飞行器在酒泉卫星发射中心发射升空，与相继发射的神舟八号、神舟九号飞船成功实施了无人、载人交会对接试验，标志着我国在突破和掌握空间交会对接技术上迈出了重要一步。这是我国载人航天事业发展史上的又一个重要里程碑，是中华民族为人类探索利用外层空间作出的又一卓越贡献。
天宫一号作为我国空间实验室雏形，已在轨运行近两年，各搭载设备状态良好，各项试（实）验进展顺利，科学成果丰硕。其中搭载的高光谱成像仪是目前我国空间分辨率和光谱综合指标最高的空间光谱成像仪，由中国科学院长春精密机械与物理研究所和上海技术物理研究所共同研制，其在空间分辨率、波段范围、波段数目以及地物分类等方面达到了国际同类产品水平。
“在天宫一号目标飞行器上安排高光谱遥感对地观测主要是利用高光谱成像仪的‘图谱合一’的特点以及高光谱成像仪在地表覆盖识别能力、蕴含地物光谱信息等方面优势，有针对性开展相关地区地质调查、矿产和油气资源勘查、森林监测、水文生态监测以及环境污染监测分析等方面的研究。”空间应用系统副总设计师张善从介绍说，“目前空间应用系统已组织国土资源部遥航中心、国家海洋局国家卫星海洋应用中心、中国林业科学研究院以及中科院遥感与数字地球研究所、青藏高原所、寒区旱区环境与工程研究所等近10家单位利用高光谱数据开展了相关领域应用研究。”
现在，就让我们一起走进各应用单位，深入了解一下天宫一号的“火眼金睛”在相关领域的应用。
林业方面
“在森林的生长演替过程中，会不断地受到人为或自然因素的干扰，如森林砍伐、火烧、病虫害等导致的森林损失，人工造林、自然恢复等引起的森林增加。而这些体现在景观尺度上为森林覆盖面积、年龄以及结构的变化，这些变化往往会引起地物反射光谱特性的改变。使用时间序列的遥感数据进行监测可有效地监测森林覆盖的变化情况。利用天宫一号高光谱成像仪数据在成像时间、空间分辨率和光谱分辨率等方面的优势，可在森林覆盖制图与变化检测方面有广阔的应用前景。”林科院资源信息所相关负责人介绍说。
由于空间遥感可以获得较大范围的数据，因此利用遥感数据可较好地估算森林的生物量和碳储量。林科院资源信息所通过对我国云南省景洪市西南部天宫一号高光谱成像仪可见近红外数据和短波红外数据处理分析，计算了反映植被特征的10种植被指数，并与地面实测林业样地的生物量结合建立了生物量评估模型，模型的决定系数为0.83，均方根误差为每公顷29.9吨，说明天宫一号高光谱数据对生物量的估测能力很强（决定系数的大小决定了相关的密切程度，越接近1时，表示相关的方程式参考价值越高；相反，越接近0时，表示参考价值越低。均方根误差说明样本的离散程度）。
在林火探测方面，由于目前我国森林防火业务主要应用的是中低空间分辨率、高时间分辨率的卫星数据（如风云卫星等），这些卫星数据用于探测火的波段的空间分辨率近1千米，它们对于较大面积的火场非常敏感，但对燃烧初期（0.6千米以下）的明火通常较难探测到。天宫一号高光谱成像仪可同时获取不同波谱范围的数据，通过综合这些波段特性，分析火情信息在这些波段的反映，寻求森林火灾监测及火烧迹地提取的最适宜波段范围，对于未来设计更适合森林火灾监测业务需求的传感器、更好地满足我国森林防火预警扑救的需求、切实保护我国生态环境和森林资源等具有十分重要的作用。
地质资源勘查
高光谱遥感的发展，不仅极大地提高了遥感的观测尺度、对地物的分辨本领和识别的精细程度，而且便遥感地质发生了由宏观探测到微观探测，由定性解译到定量反演的质的飞跃，已成为地质研究和地质勘查不可缺少的技术手段，在地质调查、矿产勘查、地质环境评价、地质灾害监测和基础地质研究等方面部发挥了越来越大的作用。
天宫一号高光谱数据覆盖可见近红外与短波红外谱段可识别AI-OH矿物（白云母、高岭石、蒙脱石）、Mg-OH矿物（绿泥石、绿帘石、角闪石）、SO42-（石膏、明矾石、黄钾铁钒）、CO32-（方解石、白云石），以及半定量估算白云母中AI的含量。上述矿物信息可为圈定成矿有利区提供重要信息。
中国国土资源航空物探遥感中心已根据该数据的特点与有关参数，开发了一整套数据处理与产品生产的技术流程。目前，已在国内中西部区获取了34景数据，并利用部分数据制作了矿物分布图。
海洋方面
海洋遥感是20世纪后期海洋科学取得重大进展的关键技术之一，其主要目的是了解海洋、研究海洋、开发利用和保护海洋资源。高光谱遥感的发展始于20世纪80年代，经过几十年的发展，已经成为当前海洋遥感和国际遥感科学的前沿领域。
国家卫星海洋应用中心通过对天宫一号高光谱遥感数据进行解译、信息提取综合而成了海洋领域遥感观测的数据图像。根据数据情况，对高光谱数据进行融合，提取了各要素信息矢量数据，对收集的数据进行海岸带信息与海冰信息监测，同时针对土地利用、滨海湿地、潮间带、地貌、岸线变迁、保护区、石油平台监测等典型海岸带特征的信息进行了制图。
油气信息提取
油气圈闭内常伴有CO2、H2O和惰性气体的甲烷等轻烃类物质穿透上覆致密岩层渗漏到地表、甚至扩散到近地表空中。利用遥感技术提取油气微渗漏信息，是一种非侵入式技术，具有经济、安全及高效等方面的优势，有很大的应用潜力。高光谱遥感技术具有较高的光谱分辨率和不间断的光谱覆盖，提供了丰富的地面信息，优化了岩矿识别与提取条件，增强了遥感对地探测能力和对地物的鉴别能力。将高光谱遥感技术用于油气微渗漏信息的提取具有重要的意义。
中科院遥感应用研究所系统研究了烃类物质微渗漏现象以及由此引起的地表蚀变，从微渗漏地表土壤及岩石地球化学异常、地表土壤吸附烃异类、地植物异常、地热异常等几个方面寻求遥感指示标志，确定了油气信息在高光谱影像上的特征，并充分利用天宫一号高光谱遥感数据开展油气资源光谱探测关键技术研究，丰富了我国在油气资源调查方面的监测手段和方法。
城市土地利用监测
随着数字化调查技术的发展，国土资源管理对土地利用动态监测提出了更高的要求。目前大多光谱数据由于受光谱分辨率的限制以及“同谱异物，同物异谱”现象的影响，难以满足现实需要。天宫一号高光谱成像仪具有较高光谱分辨率，在类别细分方面具有一定的优势，在当前土地利用监测方面具有一定的潜质。
中科院对地观测中心研究人员利用天宫一号高光谱数据对通州地区城市土地利用类型进行监测，并与统一时期环境1A星CCD数据进行了对比。对比显示，天宫一号高光谱数据分类结果更为细致，可清晰识别出主干道、细小河流、田块边界等，充分体现了天宫一号高光谱数据高空间分辨率在分类上的优势。
其他方面
植被在上地海拔梯度的垂直分布是对不同气候环境的响应的长时间表现方式，对于植被生态系统的气候变化响应具有重要的指示作用，成为植被生态研究的重要对象。
中科院对地观测中心研究人员利用东南部喜马拉雅山脉与横断山脉过渡地带的天宫一号高光谱数据，开展了藏南高山植被垂直带遥感监测与分析工作，并将结果叠加数字高程模型，可以看出不同植被类型的分布，具有明显的海拔差异。
中科院寒区旱区环境与工程研究所利用天宫一号获取的短波红外数据，选择黑河上游的祁连山地区影像，首次使用积雪亚相元分解算法，制备积雪面积比例图和表层积雪粒径图，通过研究认为天宫一号高光谱数据在积雪遥感应用方面，可以为水文和气候模型提供需要的积雪因子。
2013年6月～8月，我国将择机发射神舟十号飞船，与天宫一号目标飞行器继续实施交会对接试验，此次任务旨在完善和优化空间飞行器交会对接技术，为后续空间站建设奠定坚实的基础。