中國高分辨率對地觀測系統（簡稱高分專項）是中國國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006年至2020年）的16個重大科技專項之一[1]。該系統將統籌建設基於衛星、平流層飛艇和飛機的高解析度對地觀測系統，完善地面資源，並與其他觀測手段結合，形成全天候、全天時、全球覆蓋的對地觀測能力，由天基觀測系統、臨近空間觀測系統、航空觀測系統、地面系統、應用系統等組成，於2010年經過國務院批准啟動實施。國防科技工業局作為該專項的牽頭組織單位，在發改委、科技部、財政部等十餘家專項領導小組成員單位的支援下，共同負責該專項工程的組織和管理。
2022年12月9日，高分專項工程空間段建設任務全面完成[2]。
實施規劃
「高分專項」是一個非常龐大的遙感技術專案，包含至少9顆衛星和其他觀測平台，分別編號為「高分一號」到「高分九號」，於2013年開始陸續研製發射新型衛星並投入使用，至2020年前後建成全系統。高分系列衛星覆蓋了從全色、多光譜到高光譜，從光學到雷達，從太陽同步軌道到地球同步軌道等多種類型，構成了一個具有高空間解析度、高時間解析度和高光譜解析度能力的對地觀測系統。十一五期間重點實施的內容和目標分別是：重點發展基於衛星、飛機和平流層飛艇的高解析度先進觀測系統；形成時空協調、全天候、全天時的對地觀測系統；建立對地觀測資料中心等地面支撐和執行系統，提高空間資料自給率，形成空間資訊工業鏈。
2013年4月26日12時13分04秒，高分一號在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功發射，此次任務還搭載發射了裝載於荷蘭研製的兩個衛星分配器中的三顆微小衛星，三顆微小衛星分別由土耳其、阿根廷、厄瓜多研製。
高分一號衛星是高分專項的首發星，主要使用者部門為國土資源部、環境保護部、農業部，同時還將為中國其他十餘個使用者部門和有關區域提供示範應用服務。該星是中國首顆設計、考核壽命要求大於5年的低軌遙感衛星；實現在同一顆衛星上高解析度和寬幅成像能力的結合，將在國土資源調查、環境監測、精準農業等方面發揮重要作用。
2014年8月19日11時15分，高分二號在太原衛星發射中心用長征四號乙運載火箭成功發射，此次任務還搭載發射了一顆波蘭小衛星。
高分二號衛星是高分專項首批啟動立項的重要專案之一，是中國自主研製的首顆空間分辨優於1公尺的民用光學遙感衛星，觀測幅寬達到45公里，具有公尺級空間解析度（1公尺全色和4公尺多光譜）、高輻射精度、高定位精度和快速姿態機動能力，主要使用者為國土資源部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、林業局，同時還將為其他使用者部門和有關區域提供示範應用服務。
2016年8月10日6時55分，高分三號在太原衛星發射中心用長征四號丙運載火箭成功發射，為高分專項唯一一顆合成孔徑雷達衛星，整星重2.8噸，有效載荷占1.4噸（50％），創下中國低軌遙感衛星平台載荷比的最大紀錄；在軌設計壽命8年，是中國首顆長壽命設計的低軌遙感衛星；天線長15公尺，太陽能板展開後，整個衛星的長度達18公尺，是中國第一顆大尺度、大翼展衛星。[3]
高分三號效能在多個領域在中國乃至世界領先，改變中國衛星資料嚴重依賴進口的現狀。該星為中國自主研製的首顆全極化合成孔徑雷達衛星，它能同時發射、接收C頻段水平波和垂直波而且具備1公尺高解析度，是世界上解析度最高的多極化C頻段合成孔徑雷達衛星。高分三號亦是世界上成像模式最多的合成孔徑雷達衛星，具有12種工作模式，可以滿足探測陸地或觀察海洋、多種尺寸、普查或詳細探查等不同的任務需求。高分三號衛星提供萬瓦級功率，為中國首顆單次連續成像時間達到近小時量級的合成孔徑雷達衛星。[4][5][6][7]
該星同時為海洋三號監視監測衛星的試驗星。
2021年11月23日7時45分，高分三號02星在酒泉衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射成功[8]，02星與01星組網執行，以提高海上船舶觀測和海上突發事件監測能力。
2022年4月7日7時47分，高分三號03星在酒泉衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射成功，衛星用於取得高解析度SAR圖像[9]。
高分四號為地球靜止軌道上的光學遙感衛星，組態有目前中國口徑最大的面陣凝視相機、首次研製的大面陣紅外探測器，具有普查、凝視、區域、機動巡查四種工作模式，全色多光譜相機解析度優於50公尺、單景成像幅寬優於500公里，中波紅外相機解析度優於400公尺、單景成像幅寬優於400公里，能夠對目標區域長期觀測，是中國第一顆地球靜止軌道對地觀測衛星及三軸穩定遙感衛星，更是目前世界上空間解析度最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛星。2015年12月29日，在西昌衛星發射中心成功發射升空，在軌設計壽命8年。[10][11]
高分五號裝有高光譜相機和多部大氣環境和成分探測裝置，可以間接測定PM2.5的氣膠探測儀。2018年5月9日2時28分由長征四號丙運載火箭在太原衛星發射中心發射並進入太陽同步軌道。2021年9月7日11時01分，高分五號02星在太原衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射成功[12]。2022年12月9日2時31分，高分五號01A衛星在太原衛星發射中心由長征二號丁運載火箭發射升空[13]，高分專項工程空間段建設任務全面完成[14]。
是高分專項天基系統中兼顧普查與詳查能力、具有高度機動靈活性的低軌高解析度光學衛星。高分六號的載荷效能與高分一號相似，組網實現了對中國陸地區域2天的重訪觀測。2018年6月2日12時13分，中國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功發射。
高分七號主載荷雙線陣相機為高解析度空間立體測繪衛星。就是兩台線陣推掃成像相機，位置一前一後，分別是前視相機和後視相機，為地球拍攝出清晰立體的圖像。該衛星於2019年11月3日11時22分發射[15]。
2015年6月26日14時22分，高分八號衛星在中國太原衛星發射中心成功發射升空，衛星順利進入預定軌道。高分八號衛星是高解析度對地觀測系統國家科技重大專項安排的光學遙感衛星，主要應用於國土普查、都市計畫、土地確權、路網設計、農作物估產和防災減災等領域，可為「一帶一路」建設等提供資訊保障。高分八號衛星和執行此次發射任務的長征四號乙運載火箭由中國航天科技集團公司負責研製。
是高解析度對地觀測系統國家科技重大專項安排的光學遙感衛星。2015年9月14日12時42分，在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭，成功將高分九號衛星送入軌道。2020年5月31日16時53分，在酒泉衛星發射中心長征二號丁運載火箭成功將高分九號02星送入軌道[16]。2020年6月17日15時19分，在酒泉衛星發射中心長征二號丁運載火箭成功將高分九號03星送入軌道[17]。2020年8月6日12時01分，在酒泉衛星發射中心長征二號丁運載火箭成功將高分九號04星送入軌道[18]。2020年8月23日10時27分，在酒泉衛星發射中心長征二號丁運載火箭成功將高分九號05星送入軌道[19]。
是高解析度對地觀測系統國家科技重大專項安排的微波遙感衛星。2016年9月1日，高分十號在太原衛星發射中心由長征四號丙運載火箭搭載，發射失敗。[20]2019年10月5日，高分十號進行第二次發射，此次發射順利進入預定軌道[21]。
是高解析度對地觀測系統國家科技重大專項安排的光學遙感衛星。2018年7月31日11時0分，高分十一號在太原衛星發射中心由長征四號乙運載火箭發射成功。2020年9月7日13時57分，高分十一號02星在太原衛星發射中心由長征四號乙運載火箭發射成功，02星是光學遙感衛星，地面像元解析度最高可達亞米級，主要用於國土普查、都市計畫、土地確權、路網設計、農作物估產和防災減災等領域，可為「一帶一路」建設等提供資訊保障。[22]。2021年11月20日9時51分，高分十一號03星在太原衛星發射中心由長征四號乙運載火箭發射成功[23]。2022年12月27日15時37分，高分十一號04星在太原衛星發射中心由長征四號乙運載火箭發射成功[24]。2024年7月19日11時03分，高分十一號05星在太原衛星發射中心由長征四號乙運載火箭發射成功[25]，這是高分十一號最後一顆衛星。
是高解析度對地觀測系統國家科技重大專項安排的微波遙感衛星。2019年11月28日07時52分，高分十二號在太原衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射成功。2021年3月31日6時45分，高分十二號02星在酒泉衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射成功[26]。2022年6月27日23時46分，高分十二號03星在酒泉衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射成功[27]。2023年8月21日01時45分，高分十二號04星在酒泉衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射成功[28]。
是高軌光學遙感衛星，主要用於國土普查、農作物估產、環境治理、氣象預警預報和綜合防災減災等領域，可為國民經濟發展提供資訊服務；是中國中高軌道高解析度對地觀測技術第二顆衛星。2020年10月12日0時57分，高分十三號在西昌衛星發射中心由長征三號乙運載火箭發射成功[29]。2023年3月17日16時33分，高分十三號02星在西昌衛星發射中心由長征三號乙運載火箭發射成功[30]。
是光學立體測繪衛星，可取得全球範圍高精度立體影像，測制大比例尺數字地形圖，生產數字高程模型、數字表面模型和數字正攝影像圖等產品，將提供基礎地理資訊保障[31]。2020年12月6日11時58分，高分十四號在西昌衛星發射中心由長征三號乙運載火箭發射成功[32]。這是高分衛星工程收官任務[33]。
衛星列表
| 序號 | 衛星 | COSPAR ID | 衛星目錄序號 | 發射時間 | 發射地點 | 火箭 | 軌道 | 狀態 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 高分一號 | 2013-018A | 39150 | 2013年4月26日 12時13分04.505秒 |
酒泉衛星發射中心 | 長征二號丁運載火箭 （遙十八） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 2 | 高分二號 | 2014-049A | 40118 | 2014年8月19日 11時15分04.947秒 |
太原衛星發射中心 | 長征四號乙運載火箭 （遙二十七） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 3 | 高分八號 | 2015-030A | 40701 | 2015年6月26日 14時22分04.731秒 |
太原衛星發射中心 | 長征四號乙運載火箭 （遙三十） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 4 | 高分九號 | 2015-047A | 40894 | 2015年9月14日 12時42分 |
酒泉衛星發射中心 | 長征二號丁運載火箭 （遙二十一） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 5 | 高分四號 | 2015-083A | 41194 | 2015年12月29日 0時04分04.262秒 |
西昌衛星發射中心 | 長征三號乙運載火箭 （遙三十七） |
地球靜止軌道 | 執行中 |
| 6 | 高分三號 | 2016-049A | 41727 | 2016年8月10日 6時55分25.077秒 |
太原衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙十九） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 不適用 | 高分十號 | 不適用 | 不適用 | 2016年9月1日 02時55分 |
太原衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙二十二） |
失敗 | |
| 7 | 高分一號02星 | 2018-031A | 43259 | 2018年3月31日 11時22分08.332秒 |
太原衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙二十六） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 8 | 高分一號03星 | 2018-031B | 43260 | 執行中 | ||||
| 9 | 高分一號04星 | 2018-031D | 43262 | 執行中 | ||||
| 10 | 高分五號 | 2018-043A | 43461 | 2018年5月9日 2時28分40.544秒 |
太原衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙二十） |
太陽同步軌道 | 已失效 |
| 11 | 高分六號 | 2018-048A | 43484 | 2018年6月2日 12時13分04.336秒 |
酒泉衛星發射中心 | 長征二號丁運載火箭 （遙二十） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 12 | 高分十一號 | 2018-063A | 43585 | 2018年7月31日 11時0分04.927秒 |
太原衛星發射中心 | 長征四號乙運載火箭 （遙三十七） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 13 | 高分十號 | 2019-066A | 44622 | 2019年10月5日 02時51分 |
太原衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙三十三） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 14 | 高分七號 | 2019-072A | 44703 | 2019年11月3日 11時22分 |
太原衛星發射中心 | 長征四號乙運載火箭 （遙三十八） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 15 | 高分十二號 | 2019-082A | 44819 | 2019年11月28日 07時52分 |
太原衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙二十四） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 16 | 高分九號02星 | 2020-034B | 45625 | 2020年5月31日 16時53分 |
酒泉衛星發射中心 | 長征二號丁運載火箭 （遙五十一） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 17 | 高分九號03星 | 2020-039A | 45794 | 2020年6月17日 15時19分04.327秒 |
酒泉衛星發射中心 | 長征二號丁運載火箭 （遙五十二） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 不適用 | 高分多模衛星 | 2020-042A | 45856 | 2020年7月3日 11時10分 |
太原衛星發射中心 | 長征四號乙運載火箭 （遙四十三） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 18 | 高分九號04星 | 2020-054A | 46025 | 2020年8月6日 12時01分54.278秒 |
酒泉衛星發射中心 | 長征二號丁運載火箭 （遙五十六） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 19 | 高分九號05星 | 2020-058A | 46232 | 2020年8月23日 10時27分04.117秒 |
酒泉衛星發射中心 | 長征二號丁運載火箭 （遙五十七） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 20 | 高分十一號02星 | 2020-064A | 46396 | 2020年9月7日 13時57分04.918秒 |
太原衛星發射中心 | 長征四號乙運載火箭 （遙四十六） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 21 | 高分十三號 | 2020-071A | 46610 | 2020年10月12日 0時57分04.250秒 |
西昌衛星發射中心 | 長征三號乙運載火箭 （遙六十三） |
地球靜止軌道 | 執行中 |
| 22 | 高分十四號 | 2020-092A | 47231 | 2020年12月6日 11時58分14.250秒 |
西昌衛星發射中心 | 長征三號乙運載火箭 （遙七十） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 23 | 高分十二號02星 | 2021-026A | 48079 | 2021年3月31日 6時45分 |
酒泉衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙三十六） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 24 | 高分五號02星 | 2021-079A | 49122 | 2021年9月7日 11時01分 |
太原衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙四十） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 25 | 高分十一號03星 | 2021-107A | 49492 | 2021年11月20日 09時51分 |
太原衛星發射中心 | 長征四號乙運載火箭 （遙五十二） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 26 | 高分三號02星 | 2021-109A | 49495 | 2021年11月23日 07時45分 |
酒泉衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙三十七） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 27 | 高分三號03星 | 2022-035A | 52200 | 2022年4月7日 07時47分 |
酒泉衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙三十八） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 28 | 高分十二號03星 | 2022-069A | 52912 | 2022年6月27日 23時46分 |
酒泉衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙四十六） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 29 | 高分五號01A星 | 2022-165A | 54640 | 2022年12月9日 02時31分 |
太原衛星發射中心 | 長征二號丁運載火箭 （遙四十五） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 30 | 高分十一號04星 | 2022-176A | 54818 | 2022年12月27日 15時37分 |
太原衛星發射中心 | 長征四號乙運載火箭 （遙五十五） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
| 31 | 高分十三號02星 | 2023-036A | 55912 | 2023年3月17日 16時33分 |
西昌衛星發射中心 | 長征三號乙運載火箭 （遙九十） |
地球同步轉移軌道 | 執行中 |
| 32 | 高分十二號04星 | 2023年8月21日 01時45分 |
酒泉衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙五十六） |
太陽同步軌道 | 執行中 | ||
| 33 | 高分十一號05星 | 2024年7月19日 11時03分 |
太原衛星發射中心 | 長征四號乙運載火箭 （遙五十八） |
太陽同步軌道 | 執行中 | ||
| 34 | 高分十二號05星 | 2024年10月16日 07時45分 |
酒泉衛星發射中心 | 長征四號丙運載火箭 （遙五十九） |
太陽同步軌道 | 執行中 |
工程應用
高分專項衛星資料已為國土土地利用調查，礦產資源開發現狀調查與監測，環保大氣環境和水環境監測，農業作物估產和長勢監測，水利洪澇災害監測及水利設施監測，統計農業生產監測，地震災害監測等行業部門應用，以及北京、河北、新疆等城市精細化管理，中小城鎮開發現狀監測，區域經濟作物監測等區域應用發揮了重要作用。高分二號衛星投入使用後，將與在軌執行的高分一號衛星相互配合，進一步完善高分專項建設，推動高解析度衛星資料應用，為土地利用動態監測、礦產資源調查、城鄉規劃監測評價、交通路網規劃、森林資源調查、荒漠化監測等行業和首都圈等區域應用提供服務支撐。
2014年8月16日，中國國家國防科技工業局對外發布高分一號衛星觀測和拍攝成像的一組高解析度圖片，這組圖像是以反映自然地理地貌特徵為主題，主要選用8公尺和16公尺解析度多光譜圖像，以國際遙感專業技術領域中常用的標準假彩色合成。由國防科工局重大專項工程中心和中國科學院遙感與數字地球研究所提供的高分一號衛星圖像共10幅，命名為《巡天遙看神州美，重彩高分山水情》，分別包括新疆昌吉州呼圖壁縣山谷「大地的『肌肉』」、吐魯番鄯善縣羅布泊鎮「大地在『傾聽』」、甘肅酒泉阿克塞縣附近「大地的『年輪』」、敦煌附近「游弋在戈壁灘上的『水母』」、青海湖畔東北角「湖中之『吻』」、甘肅慶陽市正寧縣崇山峻岭「山河相間顯『秋顏』」、陝西延安黃陵縣洛河「高原九曲十八彎」、山東東營河口區海灘「海灘利用展宏圖」、新疆和田墨玉縣「沙漠中的綠洲」、山西長治市附近「大地上的『紅葉』」[34]。
2014年9月29日，中國國家國防科技工業局對外公布中國首批亞米級高解析度衛星影像圖，充分展示了高分二號衛星在國土資源監測、礦產資源開發、城市精細化管理、災區恢復重建等眾多方面的廣泛應用潛力。首批高分二號衛星影像圖綜合考慮了地域分布、地物類型、目標關注度和高分二號衛星主要使用者部門測試與示範應用需求等因素，共發布1公尺全色、4公尺多光譜、1公尺全色與4公尺多光譜融合3類15幅，包括北京市區、上海市區、哈爾濱市區、蘭州市區、銀川市區、克拉瑪依市區和崑崙山天池、雲南省魯甸災區、遼寧省營口港、山西省寧武礦區等衛星影像。該批圖像紋理清晰、層次分明、資訊豐富[35]。
參考文獻
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