当前位置:首页 > 航天科技 > 正文

寻宝高手 _航天科技

2020-03-14 航天科技

寻宝高手 _航天科技澳大利亚地质学家在北部昆士兰地方钻井勘探,期望发现丰富的油层,但在钻探基地周围均未发现油层的迹象。而此时美国俄克拉荷马州的一间办公室里,美国地质学家通过分析从太空拍回的照片,却肯定昆  
士兰地方的地质构成有利于形成油层。这就是寻宝高手——资源卫星的功绩。
 
资源卫星在距地面几百公里的太空俯瞰地球,能看透地层,发现地下宝藏,普查农林和海洋资源,评估农作物收成,预报各种自然灾害,考察历史遗址。它的工作原理是,利用星上装载的多光谱遥感设备,获取地物目标辐射和反射的多种波段的电磁波信息,发送到地面站,根据掌握的各类物质波谱特性进行处理,得到各类资源的特征、分布和状态,从而达到不必实地勘测而能寻觅到地面和地下宝藏的目的。
 
目前世界上的资源卫星有两类,即陆地资源卫星和海洋资源卫星。
 
世界上第一颗地球资源卫星,是美国 1972 年 7 月 23 日发射的“陆地卫星”1 号。卫星高 3 米,最大直径 1.5 米,跨度 4 米,重 953 千克。它在距地面 920 公里的轨道上运行,对地面分辨率 80 米,一幅卫星图片覆盖 185 公里×185 公里,工作寿命 3 年。每天卫星向地面传输 40 幅图片,第一年地面接收站就收到 80 万幅图片。至 1989 年 3 月,美国发射了 5 颗“陆地资源”卫星。前三颗星上装有多光谱扫描器和数据收集系统,每隔 18 天覆盖全球一次,3 颗卫星配合覆盖全球面积只需 6 天;后二颗星上增加了先进的主题测绘仪和红外扫描器,分辨率为 30 米。从 1972 年至 1987 年 15 年间,5 颗“陆地卫星”拍摄了 200 万幅图片,世界上有 110 多个国家利用这些卫星图片为本国的资源勘察服务。它的主要用途有:绘制修正地图,陆地卫星 5 分钟观测地面获得的资料,相当于一架飞机 6 个月航测的资料,用“陆地卫星”的 100 幅图片就能覆盖南极的 325 万平方公里的面积,若用航空照像需要几年时间和 10 万幅图片;探查矿物资源,1972 年和 1973 年的“陆地卫星”照片拼成一幅智利和秘鲁的矿产分布图,从“陆地卫星”的照片上寻找地质矿藏的成功率较高,完全可分辨出各种矿藏;寻找水源,“陆地卫星”的照片易于测量水、冰、雪及降雨量,能鉴别出小至 100 米宽的池塘,故可发现蓄水地域;探测冰雪,监测冰川的形成变化;监视农业与森林,如绘制土壤图,进行小麦估产,监视干旱水涝,预报森林虫害和火灾。1987 年冬季中国大兴安岭发生特大火灾,在太空巡视的卫星首先报告了火情,并通过卫星指挥扑灭了森林大火。
 
美国的“陆地卫星”同样也用于海洋观测。但为了更有效地了解占地球面积 71%的海洋,美国专门研制了海洋资源卫星。1978 年 6 月发射世界上第一颗“海洋卫星”,卫星高 2.1 米,直径 1.5 米,重 2290 千克,在 805 公里的极地轨道上运行,只工作了 105 天,卫星上装有雷达高度计,测量海面高度,精度为 0.1 米,每隔 36 小时扫描一次 95%以上的海洋,一天的观测量要比过去科学考察船 10 年获得的资料还要多。这颗“海洋卫星”可昼夜考察海洋,拍摄冰域、冰川、冰区航线图片,绘制世界三大洋的海底地形图。
 
中国从 1975 年以来,发射了 16 颗返回式遥感卫星,其中包括国土普查卫星。它们拍摄的大量资料已广泛用于国土普查、石油勘探、铁路选线、地图绘制、地质调查、电站选址、地震预报、农林考查、文物考古等国民经济领域,获得很好的效益。我国宝成铁路建成通车后,崩塌、滑坡灾害甚多,例如,宝成铁路北段,凤州至略阳区间,在长 124 公里的铁路线上,崩塌、滑坡达 165 处之多。虽然经过长期治理,花费了大量的人力、物力,耗资达 7 亿元,但是每年一到雨季,崩塌、滑坡仍然不断发生,严重地影响铁路的正常运营。  
在治理宝成铁路灾害过程中,工程技术人员起初把发生灾害的原因归结为地形、地质条件复杂,而未能进一步究其灾害发生的根源,因而在治理方面也只是采取“塌一处、治一处”的被动手段。对应用卫星遥感图像进行区域分析之后,才发现嘉陵江位于断烈构造和环状构造的边缘部位,而沿嘉陵江边行进的宝成铁路恰恰位于区域地质构造的薄弱环节,而在设计上不适宜地采用了高边坡,施工中采用了大爆破,造成了工程灾害的不断发生。这样人们就找到了工程灾害产生的根本原因,因而在治理方面也就采用了全面规划、逐步实施的方针。即在不稳定的高边坡地段加修明洞;在不稳定的滑坡地段进行改线,从而为宝成铁路的改建提供了科学依据。目前宝成铁路经过全面改建后,已大大地提高了运输能力。