近日中国第一颗碳卫星从酒泉卫星发射中心升空，这是一颗可监测全球二氧化碳的科学实验卫星。碳卫星的成功发射一方面说明环境问题开始日益突出，研究全球碳循环、监测温室气体才能找到破解之路，另一方面也反映出中国在遥感技术上已经取得了一些进步。
所谓的遥感卫星是一种利用外侧空间遥感平台的卫星，当卫星运行在同步轨道上时，可对地表上指定的区域进行遥感观测。川陀太空研究人员谢顿认为，从分类上看，遥感卫星有气象卫星，这是一种收集气象数据的遥感卫星；与之对应的有海洋遥感卫星、陆地遥感卫星，对地球表明陆地、海洋进行不间断观测。由此也衍生出专门寻找地球资源的遥感卫星，在轨道上探测地下可能存在的各种资源，当然不包括盗墓。
以碳卫星为例，这是一种专门找碳的卫星，中国的碳卫星也是全球第三颗，那么前两颗分别是日本的GOSAT卫星和美国OCO-2卫星。据《科学美国人》2014年12月的消息，美国OCO-2卫星发布了全球二氧化碳平均浓度地图，从图中可以一目了然哪些国家和地区的二氧化碳浓度最高。结果显示，南美洲巴西、非洲南部、东南亚、中国东南部都是“重灾区”，二氧化碳浓度高于其他地区。
监控全球二氧化碳有助于我们认清现实，找出全球每年近400亿吨二氧化碳的来源和去向，因为我们要呼吸的是氧气，二氧化碳太多，显然不是个好事。
遥感卫星的应用
由此可以看出，在遥感卫星的应用领域中，对地监视与观测是遥感卫星的主要任务。就像美国人发射OCO-2卫星，一方面是利用其研究全球变暖，另一方面是用这个平台监视世界各国的碳排放量。美国人说中国碳排放太多，需要减少，减少就意味着要牺牲一些经济发展，那么事实上是不是这样，总不能由美国自己说的算。中国发射碳卫星之后也可以监视美国的碳排放，看看符不符合实际情况。
在OCO-2卫星之后，美国宇航局也准备继续推进更强大的OCO-3碳监视卫星，不仅能监视二氧化碳，还可以找出甲烷的全球分布。
这就非常有意思了，我们知道人体肠道生物过程可产生甲烷，但是不同地区的人种产酸产气的能力是不一样的。有研究指出，非洲南部的人种放出的屁中含有更多的甲烷，而北非那边的人种则较少。说不定OCO-3卫星升空之后，可能会有一篇类似的论文出现。这就是遥感技术有趣的一面，可以站在一定高度看清一整片的背景情况。因此遥感技术在环境监测、灾害评估、监视陆地资源、农作物生长、水产养殖、军用侦察等领域都有较为广泛的应用。
国外遥感技术的应用与发展情况
美国目前是遥感卫星领域及其产品发展较为齐全的国家，军民共同的天基信息收集系统覆盖几乎所有的领域，包括军用侦察、弹道导弹预警等。地面数据接收站也分布在世界各地，通过数据中继系统传回美国本土。美国政府也资助民间商业遥感卫星的发展，并且支持私人公司发展自己的遥感卫星，比如数字地球公司DigitalGlobe，这是全球顶尖的商业空间成像公司，总部位于科罗拉多州。
从1993年开始发展商业高分辨率卫片，早期的EarlyBird-1卫星具有3米全色分辨率，2009年发射的WorldView-2卫星已经具备0.5米的全色分辨率和1.8米的多光谱成像能力，当侦察卫星使唤已经没有技术问题，而且可以在1.1天内两次从同一个目标上空飞过，比一些国家的专业侦察卫星都要出色。更何况这是商业卫星，只要付钱就可以买到你想看到的东西。
在非商业领域，美国宇航局、地质调查局从1972年起共同推动了LANDSAT系列卫星的研发，主要任务几乎覆盖所有除军用侦察外的类别，比如地下找矿、水资源分布调查、海洋资源研究、农林畜牧业监视和管理、植物考察与自然灾害、环境污染调查等，堪称面面俱到。2010年，美国宇航局就通过Terra卫星搭载的多角度成像光谱仪等仪器对全球气溶胶进行遥感监测，公布了一张全球PM2.5的分布图，由此进一步引发中国人对PM2.5的关注。因为那张图中，从北非到中国，几乎是一片红，河北省已经红到发黑，每立方米不止超过了80微克，几乎半个中国都不淡定了。
中国遥感技术已经赶上来了
去年年底，中国成功发射了高分四号卫星，运行在3.6万公里的同步轨道上，高分四号的运行标志着中国高轨遥感卫星已经取代了阶段性的成就，实现了全色/多光谱50米、中波红外400米同步轨道近实时观测，其意义比高分一号和二号这样的低轨遥感卫星要高得多。高分四号的里程碑也给中国遥感技术注入强心剂，完全可以在短时间内对中国及其周围地区进行快速出片，从战略意义上看，高分四号是个非常好的制高点，这也是中国遥感卫星的最先进水平，更先进的已经在设计中。
随着商业空间公司的进一步成熟，卫星成像必然向更高空间分辨率发展，可达到或超过0.1米级。目前最新的谷歌地图WorldView-4卫星已经在今年11月11日发回数据，可在600公里高度的轨道上实现0.31米的全色分辨率，1.24米多光谱分辨率，也是目前商业光学卫星解析度最高的。与WorldView-3组成星座后，每天可覆盖68万平方公里的陆地。在遥感资源调查方面，此类卫星依然以政府主导为主，美国将继续推动LANDSAT系列卫星，目前最新的LANDSAT-9正在研制中，堪称地球自拍神器。LANDSAT-9的技术应该说是世界领先的，目前正在使用的LANDSAT-8才运行不到4年，每天绕地球14圈，每半个月就可以将地球扫一遍。
从LANDSAT-8的技术特点看，未来遥感卫星的功能将更加全面，集成多波段，如可见光、近红外、热红外以及短波红外的数据。即便是WorldView-4卫星也体现了多负载的设计思路，高度集成的技术优势甚至可以去除雾霾的干扰，比如AComp工具的使用可以真实还原地面上的情况。同时，美国宇航局旗下的EOS计划Terra卫星已经超期服役多年，后续的替代星也会落实下去，NASA作为全球顶尖的科研机构，在大气和海洋领域倾向于全球化研究，未来数年问世的遥感卫星将更加强大。
