[关闭]
@novachen 2021-07-12T05:00:50.000000Z 字数 1996 阅读 865

中美贸易战打响了 高分六号即将开展全球农业普查摸摸美国农民的家底

高分六号 农业


2018年6月15日中美外交商务战场烽烟四起,针对美国发起的针对500亿中国出口商品加税,我国瞄准美国农产品为主的500亿商品加税反制。

2018年6月2日成功发射的高分六号加入中国高分卫星家族,将为收集世界农产品情报,辅助国家决策贡献力量。

农业卫星

以前我们发射某某卫星的时候总是说“主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域”,以至于农业部似乎是个卫星大户,其实呢“你知道的”。

但是这颗高分六号确实是农业部作为主用户开发的。所谓主用户就是说卫星设计呢要主要参考人家主用户的意见,让主用户满意,其他用户你可以用但是你的意见不怎么算数。

那么这个农业应用主导的卫星有什么特点呢?它的主要特色是有一个850公里宽的16米分辨率的8波段的光学传感器。而另外一个2/8米的传感器并不主要特定针对农业应用,其他几个高分卫星上也还有。

卫星擂台

中国的官媒总是动不动国际领先,但是那些小编估计都不太理解自己写的文字和参数都是啥意思。咱们科学院的稿子就要客观一些,把高分六号和国际同一类型的卫星性能上比一比,是骡子是马拉出来溜溜。

目前比较类似的卫星有美国传统陆地卫星(Landsat)系列的当前服役星Landsat8(简写L8),欧空局风头正劲有取代陆地卫星主导地位的哨兵(Sentinel)系列的Sentinel2A/B(简写S2)两颗卫星的星座,而我国的高分六号(简写GF6)现在可以上擂台和前面两个强劲的对手PK一下。

此处输入图片的描述

从这个列表中可以看到:

空间分辨率上几个主流卫星差不多,都在15米左右,从农业等大范围应用上都是可以的。

从波谱上来看S2非常强大,L8上有农业上也比较重要的热红外传感器,原来的高分一号只有四个波段有点薄弱,现在高分六号的八个波段可以在可见光近红外波谱范围上做的更加精细,有些波段还是特有的。

此处输入图片的描述
GF6、S2、L8的波谱波段比较

波谱对于植物的区分来说非常重要,不同的植物的波谱曲线是不同的,我们通过不同类型传感器对同一区域地物的分析来体会一下。

此处输入图片的描述
我们普通相机、手机都可以拍摄的可见光真彩色3波段图像。

此处输入图片的描述
像高分一号那样除了可见光以外还包含近红外的4个波段的传感器,通过主成分分析的结果。

所谓主成分分析就是把超过3个波段(没法一次性显示在普通屏幕上)的图像通过代数变化成3波段的假彩色图像,最大限度保持地物的区分度。

此处输入图片的描述
像高分六号那样包含更多波段的传感器,通过主成分分析的结果。

可以看到比普通彩色3波段图像以及4波段传感器有更多的地物区分度,上面两图中相同颜色的地物在这张图上就被区分开了。

从幅宽和时间覆盖上高分六号(和高分一号)有很强的优势,这意味着可以更经常地观测地物的情况,形成更光滑的时间序列,而在地表时而有云的情况下,这能够增加有效观测的次数。

下面用一个铀矿场的时间序列来做个试验。原始数据来自S2卫星回归周期是5天,用15天的间隔来模仿L8实际16天的周期。

此处输入图片的描述
S2的5天一个周期

此处输入图片的描述
模仿L8的16天周期

如果使用GF6的4天周期应该和上图S2的效果相当,而如果结合了GF1形成2天的周期那就会更加连贯了。

通过以上分析我们可以看出高分六号在农业等大范围的应用上确实和欧美主流卫星的能力相当,而且有一定自己的特点和优势。如何发挥这些优势形成有价值的数据应用产品还需要科研人员和工程师的努力。

全球农产品调查

以斗争求和平则和平存,以妥协求和平则和平亡” -- 毛泽东

我国目前面对美国的关税进攻,采用对等关税反制,着眼点是美国的农产品,确实是一步深思熟虑的好棋。

美国的农业比重不大,开展对美国农产品的关税打击,从绝对数值上对美国经济影响不大,但是对美国选举的影响就不可小视了。特朗普总统之所以可以战胜希拉里,中部的几个摇摆农业州的倒戈非常重要。

目前的美国和中国的对比是,美国在农业、油气等自然资源上有绝对优势(难以动摇),在高科技领域有相对优势,而在普通工业产品方面处于劣势。特朗普总统的想法是在普通工业品上挽回颓势,在高科技领域保持优势阻止中国产业升级,在农产品和自然资源产品上扩大输出。对于自由贸易原则来说,应该是各国各自发挥自己的比较优势,但是特朗普作为一个“有作为”的总统,不肯轻易面对现实。

此后我们要重点关注美国农产品的生产态势,评估我们的反制措施是否在后续的一两年内对美国农民的实际收入,以及其政治心态产生影响。还要评估我们是否可以从巴西等其他大豆产地获得便宜的供应,以及在中国东北恢复部分大豆生产是否获得成效。

我们之前主要将国产卫星用于中国以及周边国家的数据收集,但是随着中国航天产业能力的扩展,一带一路政策的推进,我们将有能力投放到全球收集数据,毕竟卫星相对于飞机、无人机等手段的重要优势就是不受领空限制。


联系方式

陈甫 副研究员
中国科学院遥感与数字地球研究所
chenfu@radi.ac.cn
13811147935

添加新批注
在作者公开此批注前,只有你和作者可见。
回复批注