2018年5月9日2时28分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射高分五号卫星。高分五号卫星是高分专项的重要组成部分，是我国实现高光谱分辨率对地观测能力的重要标志，将满足环境综合监测等方面的迫切需求，对掌握高光谱遥感信息资源自主权，助力建设美丽中国具有重要意义。
高光谱遥感是当前遥感技术的前沿领域。地球上不同的元素及其化合物都有自己独特的光谱特征，光谱因此被视为辨别物质的“指纹”，是用以识别和分析不同物体特征的一种重要的“身份证”。
高分五号是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,也是我国光谱分辨率最高的卫星，设计寿命8年，装载2台全新研制的陆地观测载荷和4台全新研制的大气类观测载荷。这6大载荷“神器”让高分五号卫星练就了“火眼金睛”。
高分五号卫星与此前发射的高分一号、二号、四号卫星有所不同。光学成像只能看到物质的形状、尺寸等信息，高分五号卫星具备的光谱成像技术，则可使光谱与图像结合为一体，探测物质的具体成分。
高分五号卫星将填补国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白，通过对大气污染气体、温室气体、气溶胶等物理要素的监测，动态反映我国大气污染状况。
同时，高分五号卫星还可对内陆水体、陆表生态环境、蚀变矿物、岩矿类别探测，为我国环境监测、资源勘查、防灾减灾等行业，提供高质量、高可靠的高光谱数据。
高分五号卫星谱段范围宽、光谱分辨率高，可实现紫外至长波红外谱段的高光谱观测。其中，可见短波红外高光谱相机的可见光谱段光谱分辨率为5纳米，相当于一张纸厚度的万分之一。卫星探测手段丰富，具有高光谱/多光谱对地成像观测、多角度观测等探测手段，是国内探测手段最多的光学遥感卫星，工作模式多达26种。
此外，该星定标精度高，星上载荷光谱定标精度达0.008波数，为国内卫星之最。就像一把尺子是否准确需要标校一样，高精度定标是高光谱卫星定量化应用的基础，是卫星探测信息准确不失真的重要保证。
高分辨率对地观测系统重大专项(简称高分专项)是国家十六个重大科技专项之一，于2010年批准启动实施。自立项实施以来，高分专项始终坚持创新驱动发展战略和军民融合发展战略，取得了诸多成果。
高分专项的实施大幅度提升了我国民用遥感卫星技术水平，使低轨卫星空间分辨率由实施前的最高2.1米提高到0.8米，地球同步遥感卫星分辨率由千米级提高到50米，低轨遥感卫星设计寿命由3年大幅提高到8年。
在卫星数据应用方面，高分专项突破了数据遥感政策、共性关键技术、数据与资源共享、服务创业平台等方面的管理技术瓶颈，为卫星数据应用和推广扫清了障碍。目前，高分卫星数据已在20余个行业、30个省（自治区、直辖市）得到广泛应用，成为相关部门主体业务不可或缺的手段，有力支撑了各级政府治理能力和治理体系现代化，在军民融合发展战略、“一带一路”倡议、精准扶贫中发挥了重要。
在国际合作方面，高分专项成为中国航天国际交流与合作的新名片，为推进“一带一路”空间信息走廊实施、金砖五国遥感卫星星座及亚太空间合作组织多任务小卫星星座建设奠定了坚实基础。
高分五号工程由国防科工局组织实施。卫星和运载火箭由中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院研制生产；发射和测控任务由中国卫星发射测控系统部负责；中国资源卫星应用中心、中科院遥感与数字地球研究所共同承担地面系统数据接收及处理相关任务。生态环境部、自然资源部、中国气象局等负责应用系统建设和示范应用。此次发射任务是长征系列运载火箭的第274次发射。
——访高分专项应用系统副总师、生态环境部卫星环境应用中心主任王桥
9日凌晨，高分五号卫星在太原卫星发射中心成功发射。这颗卫星的成功发射，是我国高光谱卫星遥感发展的里程碑，也为我国大气环境遥感监测发展提供了新的契机。那么，针对高分五号卫星对生态环境保护工作的重要意义、高分五号卫星应用特点及其在生态环境监测中的主要用途、以及高分五号卫星环境应用技术准备情况等问题，记者专访了在发射现场的高分专项应用系统副总师、生态环境部卫星环境应用中心主任王桥。
高分五号卫星在轨飞行效果图
记者：近年来，作为生态环境动态变化监测的有效手段，卫星遥感监测已经得到了越来越多的应用，并发挥了越来越大的作用。今天成功发射的高分五号卫星对生态环境保护工作的重要意义？
王桥：目前，我们在大气污染防治、水污染防治、生态环境监管、中央环保督查、环境污染和生态破坏事件应急处置等日常工作中已经越来越离不开遥感监测的支撑，可以说遥感监测已实实在在进入了国家生态环境保护的主战场。如大气环境方面的灰霾、颗粒物、秸秆焚烧等遥感监测，水环境方面的湖泊水华与富营养化、城市黑臭水体、农业面源污染、饮用水源地安全等遥感监测。
高分五号卫星光照试验
但是，遥感监测在环境领域的应用目前遇到的最大问题和瓶颈就是卫星遥感数据源远远不能满足业务化应用的需要，对于大范围、定量化、同步观测要求较高的生态环境遥感监测，现有卫星数据在数据覆盖和重访能力、空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率等方面都存在很大的距离，特别是适合定量环境遥感的数据严重缺乏，到目前为止我国还没有真正意义上的环境专用卫星。
高分五号卫星效果图
记者：今天成功发射的高分五号卫星是以生态环境部为牵头用户的环境专用卫星。请您介绍一下，高分五号卫星应用特点及其在生态环境监测中的主要用途？
王桥：总的说
高分五号卫星搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气主要温室气体监测仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪及大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪等4个大气环境探测和2个水体陆地探测载荷，可获取从紫外到长波红外谱段（0.24-13.3μm）的高光谱分辨率遥感数据，实现对大气和陆表的综合观测。
长征四号丙火箭整流罩扣罩
4台大气探测载荷为高精度、定量化的大气环境监测提供了先进的技术手段。其中，大气痕量气体差分吸收光谱仪可用于NO2、SO2、O3等6种以上的大气痕量气体的成分分布和变化的定量反演，支持空气质量变化监测、各种排放过程对大气组成成分和全球气候变化的影响分析等；大气主要温室气体监测仪可用于大气中的CO2、CH4等温室气体柱总量浓度的探测，支持区域大气环境监测以及全球变化研究等；大气气溶胶多角度偏振探测仪可用于大气气溶胶、水汽参数反演、气候变化研究等；大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪可用于不同高度的大气成分和浓度的垂直分布探测，支持痕量气体、温室气体垂直分布信息分析、大气环境监测和气候变化研究。
高分五号卫星太阳帆板展开图
2个水体陆地探测载荷为我们实现高精度、定量化的水体和陆地生态环境要素监测提供先进的技术手段。在水环境监测方面，可用于水体污染物监测、湖库水质监测；流域水环境监测；饮用水源地环境风险监测；城市黑臭水体监测；面源污染监测；近岸海域水环境监测等；陆地生态环境监测方面，可用于地表精细分类、开发、建设、生产活动引起的生态破坏和生态影响监测；生态系统状况及动态变化监测；土壤污染场地/污染源动态监测；城市热岛监测、核电厂热污染排放、污染企业非法排放；国家自然保护区、生态保护红线区、生物多样性保护优先区、重点生态功能区等综合监管与评估；中央环保督察及环境专项执法检查技术支持等。
高分五号卫星热控实验
记者：请您介绍一下，高分五号成功发射对我们突破对国外高光谱遥感数据的依赖，缓解我国生态环境监测对高光谱遥感数据的急需是否将发挥重要的作用？
王桥：高分五号卫星具有高光谱、大范围、定量化探测等特点，面向生态环境监测搭载的多个大气探测载荷具备大幅宽、高光谱及偏振探测能力，使NO2和SO2等污染气体、CO2和CH4等温室气体、大气气溶胶等高精度遥感探测成为可能。
应该说，该卫星的发射，将填补国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白，突破对国外高光谱遥感数据的依赖，缓解我国生态环境监测对高光谱遥感数据的迫切需求。同时在水污染防治、生态监管等方面也可发挥重要作用。
