这架中型无人机长2.77米，翼展4.18米，最快飞行速度可达183公里/时，用遥控器控制起降。自2012年投入使用以来，卫星中心的无人机已执行多次环境监测任务，弥补了卫星监测看不清地表细节的不足。图中较小的飞机是工作人员平时用来练手的航模。

水华暴发、秸秆焚烧、生态破坏、海面溢油，如何能迅速发现并定位其所在地？环境卫星可以做到。2008年我国成功发射两颗环境小卫星，成为第一个发射环境卫星的发展中国家。9月22日，《环境与生活》杂志记者走进环境保护部卫星环境应用中心（以下简称“卫星中心”），探秘我国环境卫星的工作情况。

卫星中心的吴国增主任、杨一鹏正高工（教授级或研究员级高级工程师），为我们揭开了环境卫星遥感监测的神秘面纱。

未来8颗环境卫星看大地

卫星中心位于北京海淀区中关村永丰产业基地丰德东路，在西北五环路外，离五环路还有8公里远。

9月22日下午，记者从西北五环外的西二旗地铁站出来，乘公交车赶往该中心。沿途略显偏僻，除了农业种植园，不时有一些直径两米左右的“大锅盖”（卫星地面接收器）跃入眼帘。事后记者才知道，中国资源卫星应用中心等单位也驻扎在此。

卫星中心有自己的办公大楼，围墙内的院子安静整洁。走进办公楼，不同部门的办公室里都是忙碌的身影。该中心吴国增主任和杨一鹏正高工，分别在自己的办公室里接待了记者。当年，他们参与了卫星中心的筹建，对卫星中心的发展情况了然于胸。

吴国增介绍，我国民用卫星可分为四大类——气象卫星、资源卫星、海洋卫星和环境卫星。早在1998年，原国家环保总局就在充分调研和征求专家意见的基础上，联合国家减灾委和航天科技集团，提出了研发“环境与灾害监测预报小卫星星座”的建议。一晃10年过去，2008年9月6日，两颗光学小卫星发射升空，被命名为“环境一号”A星和B星（HJ-1A、HJ-1B），我国的环境监测从此有了“天眼”相助。

2012年11月19日，一颗合成孔径雷达小卫星也成功登天，这就是“环境一号”C星（HJ-1C）。它与A、B两星组成“2+1”星座。按计划，我国的环境卫星家族还会再添新丁，最终发展为由4颗光学卫星和4颗雷达卫星组成的“4+4”星座。

让这么多卫星上天“并肩作战”，是出于什么考虑？

杨主任向记者做了一番形象的解释。“环境一号”走的是距离地表约650公里的太阳同步轨道，以途经南北两极的角度绕地球旋转。这样就能让卫星获取有利而稳定的光学观测条件。然而，单颗卫星对地球的覆盖周期太长，不利于动态观测，用多颗卫星就能大大缩短覆盖周期，这就是构建星座的意义。“‘环境一号’的覆盖周期只有两天，在我国的民用卫星里是最短的。好比说A星今天上午10点半过境北京，那么B星下次经过北京的时间就是后天上午10点半。”

环境与灾害监测预报小卫星星座工作流程图

成像幅宽超美国陆地卫星

“环境一号”卫星共搭载4种环境监测设备：CCD光学相机、红外相机、超光谱成像仪和S波段合成孔径雷达。卫星要利用这些成像“武器”，对地表水体、环境空气、区域生态状况等进行遥感动态监测，并与地面环境监测手段互补互助，形成“天地一体化”的立体式环境监测模式。

杨一鹏介绍，CCD相机的成像原理跟普通照相机类似，相当于一部功能更强大的数码相机。只要天气好，观测地物足够大，基本上想看什么就能看什么。“环境一号”的CCD相机的分辨率为30米。也就是说，它的图像是由一个个面积为900平方米的正方形单元组成。杨主任说，虽然地面分辨率并不算上乘（国际上商用卫星地面分辨率已高达0.4米），但“环境一号”的CCD相机拥有出色的图像幅宽。“美国陆地卫星‘Landsat’是公认比较好的卫星，它的一景图像覆盖地表185×185公里的范围，而‘环境一号’的CCD相机能达到360×360公里，两个CCD相机组合在一起，幅宽就是720公里——比西班牙的国土面积还要大。这样就节省了合成全覆盖图像所需的照片数量，减少了图像拼接校正时的误差。”

比起光学相机，红外相机的热敏感性可以不分昼夜地监测热岛效应、污废偷排、秸秆焚烧等问题。在云雾的天气条件下，CCD光学相机看不清地表，但植被破坏、违规建设、海面溢油等环境问题仍逃不过卫星的火眼金睛，这是因为C星搭载的S波段合成孔径雷达擅长监测地形地貌等轮廓性元素，基本上不受天气条件限制。

杨一鹏指出：“环境污染的成分很复杂，笼统地看到远远不够，要把污染物一个个分出来才行。”而“环境一号”搭载的超光谱成像仪有100多个光谱波段，可根据可根据各种地物光谱特征的唯一性，将观测到的地物信息精细分类。

吴国增，环境保护部卫星环境应用中心首任主任，2009年以来全面主持卫星中心工作。

用无人机弥补卫星不足

说到这里，杨一鹏带记者见识了航空遥感应用工具——无人机。

在一间库房里，两架大小不一的无人机静静地立在窗边。看惯了常在美国动作片里露脸的“捕食者”无人侦察机，这两架无人机就如大型航模一般。不过，它们为环保事业做出的贡献可没“长相”这么谦虚。

杨一鹏介绍，卫星中心共有4架无人机，去年刚刚交付使用，可搭载摄像机、高分辨率数码相机、红外相机等任务载荷，通过遥控器控制，它们能在平坦的地面上滑跑起降，也可弹射起降，升空后可转换到自动操作模式，按使用者事先设定好的路线巡航，执行任务时相对高度一般不超过1000米。其中，体型较小的一架小型无人机，载荷容量小，巡航时速约120公里，续航时间约4小时，遥控距离为40公里。今年4月和7月，它分别在内蒙古和青海执行了两次任务。较大的一架中型无人机，载荷容量是小型无人机的4倍，巡航时速约100公里，遥控距离长达100公里，但续航能力只有3小时。记者发现，中型无人机旁边还有一架更袖珍的小飞机，这是一架航模，平时工作人员用它练习无人机的遥控操作。“真家伙百十来万呢，可不能随便练着玩。”杨一鹏笑着说。

转过身，记者在一张桌子上看到了一张张无人机拍摄的、动辄几米宽的巨幅遥感图像，内容涉及县域生态环境质量考核、重点区域生态监察、重大项目环保验收、污染状况监测等，无人机简直是环境执法的“撒手锏”。杨一鹏说，卫星站得高，看得远，但分辨率不够高，细节情况看不清，而且受天气影响很大，无人机正是卫星遥感的一个有力补充。“出个应急的事，恰巧赶上天气条件差，卫星得不到有效数据，要想高效获取突发环境事件灾情或环境事件现状信息，此时无人机就发挥大作用了。有了它的帮忙，就能形成‘天、空、地一体化’的环境监测。”

身为环境遥感应用专家，杨一鹏对卫星、无人机遥感的实用性非常认可。据他讲，卫星中心每年组织开展两次环境遥感技术培训班，鼓励地方环保部门的一线工作人员了解并使用卫星、无人机遥感等环境监测新技术。他笑着说：“单靠两条腿干革命，累死人，效果还不理想。”

杨一鹏，环境保护部卫星环境应用中心航空遥感部主任，正高工，也参与了该中心的筹建工作。

卫星数据国内免费共享

吴国增告诉记者，卫星中心是是“环境一号”卫星数据的终端用户，肩负卫星的运行管理任务的同时，主要承担环境遥感监测与应用的任务。卫星上存储的数据经压缩后，通过无线电发送到位于北京密云、新疆喀什、海南三亚的3个地面接收站，接收站的主人——中国科学院遥感与数字地球研究所，负责将数据传往中国资源卫星应用中心，由其进行初步的图像校正处理。图像效果如受到云雾遮挡、大气辐射等的影响，就需要剔除不必要或有干扰性的信号，让图像尽可能准确反映地表真实情况。之后，中国资源卫星应用中心再根据需求的不同，将初步处理后的遥感数据，用光缆分别传送到环境保护部卫星中心和民政部国家减灾中心，进行数据的分析、提取和实际应用。这两个部门中，环境保护部卫星中心侧重环境监测和执法，减灾中心则关注灾害监测和预警。

卫星中心对于这些数据，并不“私吞”。吴主任说，卫星中心与环保部各个业务司局都进行过工作对接，职能涵盖了环境监测、污染防治、生态保护、环境应急、环境执法、核安全监管、环评等方方面面。

可以说，环境遥感已成为环境管理必不可少的手段。“比如某地方环境监测站想用环境一号卫星数据了解辖区内的生态环境情况，他们只要传