2019年4月26日

　　天宫二号空间实验室于 2016年9月15日发射，安排了对地观测和空间地球科学、空间科学实验及探测、空间应用新技术等十余项应用项目。其中，对地观测和空间地球科学利用多角度宽波段成像光谱仪（简称成像光谱仪）、三维成像微波高度计（简称微波高度计）和多波段紫外临边像光谱仪等，对地表、海洋和临近空间大气进行观测。经过两年多的在轨运行，对地观测载荷获取了大批高质量的遥感数据产品。

　　天宫二号稳定运行两年半，工程信息中心策划出版《天宫二号遥感图集》，以展示任务运行期间对地观测载荷所获取的高质量图像数据以及获取的典型应用成果，更好的地宣传对地观测载荷取得的科学研究成果，促进数据应用推广工作，提升载人航天工程的科技和社会影响力。在对三类对地观测载荷获取的遥感数据进行细致地处理、分析及筛选后，由顾逸东院士主编，工程信息中心设计制作了《天宫二号遥感图集》。该图集以影像展示和典型应用为主题，分别展示了我国及其他国家和地区的地形地貌、海洋环境和经济社会发展状况等内容，同时介绍了三类对地观测遥感数据在多个应用领域的研究成果。

　　   载荷介绍：

　　2 多角度宽波段成像光谱仪

　　多角度宽波段成像光谱仪（简称：成像光谱仪）在国内首次实现了空间多角度（12个视角）偏振成像和光谱带宽2.5nm在轨编程组合的宽幅高光谱高信噪比图像获取，成为大气科学、海洋水色、陆地水体研究的有力手段。

　　图 多角度宽波段成像光谱仪示意图（左）及实物图（右）

　　2 三维成像微波高度计

　　三维成像微波高度计（简称：微波高度计）采用小入射角-短基线干涉、孔径合成和高度跟踪等技术，实现了国际上首台具备宽刈幅（30km@400km轨道高度），兼具海洋拓扑高度精确测量（原始水平分辨率数十米，相对高程精度约5cm@5km）和三维海陆形态测量的新一代微波遥感器。

　　图 三维成像微波高度计实物图

　　2 多波段紫外临边成像光谱仪

　　多波段紫外临边成像光谱仪包括360°环形成像仪和前向（1.4nm）光谱仪，首次实现了对全球中层大气进行分区准同时探测，前向光谱仪和环形成像仪二者具有很强的互补性：环形成像仪提供大气辐射多方位空间分布与动态的宏观结构，前向光谱仪提供某一方位高光谱分辨率下的紫外临边光谱辐射垂直分布精细结构。

　　                            图 多波段紫外临边成像光谱仪实物图（环形成像仪、电控箱、前向光谱仪）

　　   影像展示：

　　2 海洋湖泊

　　    天宫二号成像光谱仪和微波高度计影像宏观地展示了国内外部分沿海地区及湖泊的地形地貌:沿海地区影像中包含了海岸、海湾、海峡、海岛等典型场景; 湖泊影像中通过不同谱段、不同时相对比反映了湖泊的季节性变化。

　　2 山川河流

　　    天宫二号成像光谱仪和微波高度计影像宏观地展示了国内外部分壮美秀丽的山川及河流。山脉巍峨雄伟, 连绵起伏，有燕山、天山、科迪勒拉山等；河流奔腾不息, 包括长江、黄河、湄公河等国内外著名河流。

　　2 云海雪原

　　    天宫二号成像光谱仪可以实现对云和雪的观测, 其影像直观展示了积云、卷云、气旋等云的形态和分布特征,同时也展示了青藏高原冰川、湖泊、山脉等被皑皑白雪覆盖、银装素裹的壮丽景象。

　　2 沃土良田

　　    天宫二号成像光谱仪和微波高度计影像展示了我国及其他国家部分农田区:既有分布在沙漠戈壁中的绿洲、也有分布在沿海和平原的农田,天宫二号影像反映了不同的农田形态和独特风貌,也体现了不同国家和地区 的农业发展状况。

　　2 戈壁沙漠

　　    天宫二号成像光谱仪和微波高度计影像展示了我国及世界上主要沙漠和戈壁的地表形态和分布。占地球陆地面积三分之一的沙漠戈壁地区人烟稀少、气候条件恶劣,但其独特的自然地貌使我们所生活的地球更加绚丽多彩。

　　2 青藏高原

　　    青藏高原(The Qinghai-Tibet Plateau)是中国最大、世界海拔最高的高原, 被称为“世界屋脊”、“第三极”。2017 年 8 月,习近平主席针对“第二次青藏 高原综合科学考察研究”指出:开展这次科学考察研究对推动青藏高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护将产生十分重要的影响。

　　    充分利用天宫二号成像光谱仪覆盖宽、谱段多等优势,对青藏高原地区进行生态 环境监测,开展青藏高原冰川变化监测、湖泊水体变化监测等,持续为青藏高原生态 环境综合考察提供重要数据支撑。

　　2 “一带一路”

　　    2013 年 9 月 7 日,中国国家主席习近平在哈萨克斯坦提出了共同建设“丝绸 之路经济带”的畅想。同年 10 月 3 日,习主席在印度尼西亚提出共同建设“21 世纪海上丝绸之路”,这二者共同构建了“一带一路”重大倡议。“一带一路”作为中国首倡、高层推动的国家战略,对推进我国现代化建设和屹立于世界的领导地位具有深远的战略意义。

　　    天宫二号任务搭载的成像光谱仪和微波高度计为开展“一带一路”沿线资源环境与发展潜力等相关研究提供空间信息、环境现状信息支持,为探索沿线国家发展变化、服务社会经济发展、支持政府决策等方面发挥重大作用。

　　   典型应用

　　2 海洋与海岸带应用

　　    本专题介绍了天宫二号数据在海岸带变化监测, 海洋水色参数反演,海平面高度、风速、波长、波向以及海洋涡旋检测等方面的部分典型应用,充分展示了天宫二号成像光谱仪的宽波段特性,凸显了微波高度计宽刈幅、小入射角和高分辨率干涉成像技术在海洋环境监测和海洋动力学研究中的明显优势。

　　2 湖泊监测

　　    本专题展示了天宫二号数据对湖冰、湖泊水位和水域范围识别监测等方面的部分典型应用,体现了天宫二号数据在水位动态监测、高原湖泊消融和流域水资源管理等方面具有重大的应用潜力。

　　2 土地利用

　　    本专题展示了天宫二号数据在土地覆盖和土地开发利用等方面的部分典型应用,说明成像光谱仪可见近红外数据的高幅宽特性在大范围、中等尺度的土地 资源及其动态变化监测中具有显著的优势。

　　2 生态环境监测

　　    本专题展示了天宫二号数据在湿地变化监测、湖泊藻类识别、红树林识别、区域生态环境评价、滨海区生态环境评价、遗址环境变化监测和热环境监测等方面 的部分典型应用,相关成果对于生态环境研究、监测、管理和保护具有重要的意义。 　　

　　2 农作物分布提取

　　    本专题展示了天宫二号数据在棉花、小麦、水稻等农作物类型和种植范围识别中的典型应用,凸显了成像光谱仪数据在农作物空间种植分布提取的应用潜力, 可为农业生产管理、农业经济普查和粮食估产等方面提供重要依据。　　

　　2 大气环境探测

　　    本专题展示了天宫二号数据在大气环境探测的典型应用,凸显了成像光谱仪偏振探测数据以及多波段紫外临边成像光谱仪数据在大气探测方面的应用潜力,为临近空间大气成分和动力学过程研究提供重要的数据支撑。