自然资源在轨陆地遥感科研卫星

    高分一号卫星（GF-1）于 2013 年 4 月 26 日由长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，2013 年 12 月 30 日正式投入使用，是我国首颗设计和考核寿命要求大于 5 年的低轨遥感卫星，牵头主用户为自然资源部。卫星运行于太阳同步回归轨道，标称轨道高度 645 公里，轨道倾角 98.0506 度，降交点地方时为上午 10:30，回归周期 41 天，侧摆能力正负 35 度，机动 25 度时间不超过 200 秒。卫星搭载 2 台 2 米全色 / 8 米多光谱高分辨率相机和 4 台 16 米多光谱中分辨率宽幅相机，2 米全色 / 8 米多光谱相机观测幅宽大于 60 公里，16 米多光谱相机观测幅宽大于 800 公里，全色波段光谱范围 0.45 至 0.90 微米，多光谱设蓝、绿、红、近红外四个波段。卫星实现 16 米多光谱数据全球 4 天覆盖、2 米全色 / 8 米多光谱数据 4 天重访，无地面控制点图像定位精度 50 米。

    高分二号卫星（GF-2）于 2014 年 8 月 19 日由长征四号乙运载火箭成功发射，2015 年 3 月 6 日投入使用，是我国首颗空间分辨率优于 1 米的民用光学遥感卫星。卫星运行于太阳同步回归轨道，标称轨道高度 631 公里，轨道倾角 97.9080 度，降交点地方时上午 10:30，覆盖周期 69 天。卫星搭载两台高分辨率全色 / 多光谱相机拼幅成像，全色波段光谱范围 0.45 至 0.90 微米，星下点空间分辨率 0.8 米，多光谱设 0.45 至 0.52 微米、0.52 至 0.59 微米、0.63 至 0.69 微米、0.77 至 0.89 微米四个波段，多光谱空间分辨率 3.2 米，两台相机组合幅宽 45 公里。卫星侧摆角度可达正负 35 度，机动 35 度时间不超过 180 秒，侧摆时全球任意地区重访周期不大于 5 天，无控制点定位精度 20 至 35 米。

    高分三号卫星（GF-3）于 2016 年 8 月 10 日由长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心成功发射，是我国首颗分辨率达到 1 米的 C 频段多极化合成孔径雷达（SAR）卫星，自然资源部为主用户。卫星重量 2779 千克，设计寿命 8 年，运行于太阳同步回归晨昏轨道，轨道高度 755 公里。卫星载荷为 C 波段 SAR，中心频率 5.4 吉赫兹，信号带宽 0 至 240 兆赫兹，空间分辨率覆盖 1 米至 500 米，成像幅宽覆盖 10 公里至 650 公里，具备单极化、双极化和全极化能力，设计有聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等 12 种成像模式（后续型号扩展至 20 种），可实现全天候、全天时对地观测。

    高分四号卫星（GF-4）于 2015 年 12 月 29 日由长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射，2016 年 6 月正式投入使用，是我国第一颗地球静止轨道高分辨率对地观测卫星，也是当时世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星，主要用户为民政部、中国地震局、国家林业局、中国气象局。卫星重量约 5 吨，设计寿命 8 年，定点于距地面约 36000 公里的地球静止轨道。卫星配置一台我国口径最大的面阵凝视相机，兼具可见光近红外和中波红外成像能力，可见光近红外谱段星下点分辨率优于 50 米，中波红外谱段分辨率优于 400 米，单景成像幅宽大于 400 公里乘 400 公里，具备普查、凝视、区域、机动巡查四种工作模式，可对固定区域进行长时间高频次连续观测。

    高分五号卫星（GF-5）于 2018 年 5 月 9 日由长征四号丙运载火箭成功发射，是世界上第一颗同时对陆地和大气进行综合观测的全谱段高光谱卫星，发射总质量不超过 2850 千克，设计寿命 8 年，自然资源部为主用户。卫星运行于太阳同步轨道，标称轨道高度 705 公里，轨道倾角 98.218 度，升交点地方时下午 1:30，轨道周期 98.805 分钟，不侧摆时重访周期 51 天。卫星共搭载 6 台载荷，其中可见短波红外高光谱相机（AHSI）光谱范围 0.4 至 2.5 微米，330 个光谱通道，可见近红外光谱分辨率 5 纳米，短波红外 10 纳米，空间分辨率 30 米，幅宽 60 公里；全谱段光谱成像仪（VIMI）覆盖 0.45 至 12.5 微米共 12 个通道，可见近红外至短波红外分辨率 20 米，中红外至热红外分辨率 40 米，幅宽 60 公里；另有大气痕量气体差分吸收光谱仪（EMI）、大气主要温室气体探测仪（GMI）、大气多角度偏振探测仪（DPC）和大气环境红外甚高分辨率探测仪（AIUS），可监测二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、甲烷等大气成分及内陆水体、植被、矿物、热岛等陆表环境要素。

    高分六号卫星（GF-6）于 2018 年 6 月 2 日由长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，是我国首颗针对精准农业观测设计的高分卫星，设计寿命 8 年，自然资源部为主用户。卫星配置 2 米全色 / 8 米多光谱高分辨率相机和 16 米多光谱中分辨率宽幅相机，2 米全色 / 8 米多光谱相机观测幅宽 90 公里，16 米多光谱相机观测幅宽 800 公里。卫星实现了 8 谱段 CMOS 探测器的国产化研制，在国内卫星上首次增加了能够有效反映作物特有光谱特性的红边波段，多光谱波段由常规的蓝、绿、红、近红外四波段扩展至包含红边在内的更多谱段，大幅提高了农业、林业、草原等资源监测能力。高分六号与高分一号组网运行后，将遥感数据获取时间分辨率从 4 天缩短至 2 天。

    高分七号卫星（GF-7）于 2019 年 11 月 3 日成功发射，2020 年 8 月正式投入使用，是我国首颗民用亚米级光学传输型立体测绘卫星，也是高分系列中测图精度要求最高的科研型卫星。卫星运行于太阳同步轨道，轨道高度约 506 公里，降交点地方时上午 10:30，侧摆能力正负 32 度，覆盖周期 59 天，设计寿命 8 年。卫星搭载两线阵立体相机和两波束激光测高仪，立体相机可获取幅宽 20 公里、优于 0.8 米分辨率的全色前后视立体影像和 3.2 米分辨率的多光谱影像，激光测高仪以 3 赫兹频率对地观测，地面足印直径小于 30 米，以高于 1 吉赫兹采样频率获取全波形数据。卫星通过立体观测与激光测高精度高程数据相结合，实现我国民用 1:10000 比例尺卫星立体测图，丘陵地区高程精度达 1.5 米量级，服务于基础测绘、全球地理信息保障、城乡建设统计调查等领域。