高光谱卫星通过融合光学成像与光谱分析技术,可在宽谱段范围内捕捉数百个连续精细的波长辐射数据,构建目标光谱特征曲线,实现精准识别。其凭借高光谱分辨率和图谱一体化优势,广泛应用于地物识别、农林监测、环境分析及矿产勘探等领域,被欧盟《面向未来的100项重大创新突破》列为颠覆性技术。国际航天机构如NASA、ESA等持续推动该技术发展,我国在《生态环境卫星中长期发展规划》等政策中将其定位为支撑国家战略的关键技术。
截至2025年5月,我国已成功发射20余颗高光谱卫星,形成覆盖国土资源、生态监测、应急管理等领域的服务体系。新材料与新技术推动卫星性能持续升级,空间分辨率、探测灵敏度等指标达到国际先进水平。
高分五号系列:2018年首发的01星突破“两宽五高”成像技术;2021年02星成为首颗生态环境综合监测业务星;2022年01A星完成专项收官,组网后形成全球最强时空光谱观测能力,轨道高度705km,光谱分辨率达5nm,覆盖400-2500nm波段。
资源一号02D/02E星:双星组网实现2天重访周期,778km轨道运行,服务自然资源管理,光谱分辨率10nm,幅宽60km。
珠海一号:商业航天代表,8星组网实现全球1天重访,500km轨道运行,光谱分辨率2.5nm,幅宽达150km。
西光壹号系列:涵盖甲烷监测(04星0.1nm分辨率)、农业服务(05星)、城市定制(03星)等多场景应用,轨道高度500-530km,质量50-105kg。
武汉一号:2024年发射的10米分辨率卫星,345kg质量支持精细化资源勘探,幅宽150km。
我国高光谱技术实现从跟跑到领跑的跨越,但在数据利用率、定量化精度等方面仍需突破。发展路径包括:推进星上智能处理技术提升响应速度;构建高精度定标体系保障数据质量;通过多轨道卫星组网与多源数据融合增强观测能力;建立行业应用生态降低使用门槛;深化国际合作参与标准制定;加快遥感标准体系建设促进数据共享。
未来技术将向更高分辨率、更宽光谱覆盖演进,小型化卫星推动星座组网,在精准农业、气候变化、城市治理等领域的应用价值持续释放。