蔣鵬飛 ：錨定天眼精度，解析高光譜遙感衛(wèi)星的戰(zhàn)略經(jīng)緯

2026年3月16日12時(shí)12分，快舟十一號(hào)遙七運(yùn)載火箭從酒泉升空，把“西光系列06星”送入預(yù)定軌道。這顆衛(wèi)星有個(gè)溫暖的名字“大佛號(hào)”，而這名字來自四川樂山那座屹立了1300年的石刻佛像。

千年前工匠們鑿山鎮(zhèn)水、護(hù)佑蒼生，今天這顆以“大佛”命名的衛(wèi)星在距地?cái)?shù)百公里的軌道上，用一雙讀懂光譜的“智慧之眼”，俯瞰山川、守護(hù)沃土。這顆衛(wèi)星背后，有一個(gè)被大多數(shù)人低估的技術(shù)突破叫“高光譜定量化遙感”，它究竟能做什么？為什么它的成功發(fā)射，是中國商業(yè)衛(wèi)星走向真正成熟的標(biāo)志性一步？

全球高光譜遙感衛(wèi)星是什么量級(jí)的賽道

談到遙感衛(wèi)星很多人第一反應(yīng)是衛(wèi)星拍地球，分辨率0.5米、0.3米看得越清楚越好，其實(shí)還有一種“看見”的方式叫“光譜”。人眼能看到的只是整個(gè)電磁波譜里極窄的一段，大約400納米到700納米之間，超出這個(gè)范圍，我們的眼睛什么都看不見了。但不同的物質(zhì)，有自己獨(dú)特的光譜"指紋"，健康的葉片和生病的葉片，反射光的方式不同；清潔的水體和被污染的水體，吸收光譜不一樣；正常的巖石和含銅含金的礦石，在特定波段的反射率也有差異。也就是說別人的衛(wèi)星只能“看見”，而高光譜衛(wèi)星能“看懂”。

高光譜遙感衛(wèi)星是全球范圍內(nèi)一個(gè)高壁壘、低密度的賽道，現(xiàn)役主要在軌高光譜衛(wèi)星，主要是科研機(jī)構(gòu)的任務(wù)，德國EnMAP（2022年發(fā)射，224個(gè)波段，30米分辨率）、意大利PRISMA（2019年發(fā)射）、日本HISUI（2019年安裝于國際空間站）、NASA的EMIT（2022搭載于國際空間站，專注礦物塵埃探測）。這些衛(wèi)星的共同特點(diǎn)是以科研為導(dǎo)向，不以商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用為首要目標(biāo)，數(shù)據(jù)主要向?qū)W術(shù)機(jī)構(gòu)開放，重訪周期普遍較長，德國EnMAP的標(biāo)準(zhǔn)重訪周期長達(dá)27天，對(duì)時(shí)效性要求較高的農(nóng)業(yè)、環(huán)保監(jiān)測應(yīng)用來說根本不夠用。

全球商業(yè)化高光譜衛(wèi)星真正起步并不早，加拿大的Wyvern、美國Planet旗下的Tanager、印度初創(chuàng)企業(yè)Pixxel，是近幾年陸續(xù)出現(xiàn)的商業(yè)高光譜星座玩家。但這些企業(yè)都處于星座建設(shè)初期，在軌衛(wèi)星數(shù)量有限，數(shù)據(jù)連續(xù)性和覆蓋頻次尚未成熟。這意味著在商業(yè)高光譜衛(wèi)星這個(gè)賽道上，全球范圍內(nèi)目前還沒有一個(gè)成熟的、規(guī)模化的領(lǐng)導(dǎo)者。這是一片真正意義上的藍(lán)海，也是中國企業(yè)有機(jī)會(huì)彎道超車的窗口期。

國內(nèi)高光譜賽道誰在競爭

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2025年中國商用遙感衛(wèi)星行業(yè)全景圖譜》顯示，2024年中國高光譜遙感市場規(guī)模已達(dá)98億元，占全球比重超過23%，預(yù)計(jì)2025年突破130億元。中國是這個(gè)賽道全球最大的單一市場，且增速居全球前列。國內(nèi)遙感衛(wèi)星行業(yè)競爭激烈，超200家企業(yè)涉足，上市公司超30家。但聚焦到高光譜這個(gè)細(xì)分賽道，格局要清晰得多，因?yàn)榧夹g(shù)壁壘極高，真正能自主研制高光譜載荷并完成在軌驗(yàn)證的商業(yè)企業(yè)，屈指可數(shù)。

國內(nèi)遙感行業(yè)整體市場集中度極高，據(jù)中國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告數(shù)據(jù)，國內(nèi)前三大衛(wèi)星運(yùn)營主體占整體市場70%的份額，前五名占80%。而其中，高光譜方向的商業(yè)化布局，目前國內(nèi)主要有以下幾支力量。

高分衛(wèi)星系列（高分五號(hào)、資源一號(hào)02D）：我國對(duì)地觀測衛(wèi)星中，高分五號(hào)和資源一號(hào)02D具備全譜段高光譜能力，覆蓋400至2500納米，數(shù)據(jù)質(zhì)量較高。但這類衛(wèi)星不是商業(yè)運(yùn)營模式，數(shù)據(jù)獲取有嚴(yán)格管控，中小企業(yè)無法靈活申請(qǐng)使用。

中科西光（西光系列）：成立于2021年，由中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所孵化，是目前國內(nèi)唯一在商業(yè)運(yùn)營軌道上具備400至2500納米全譜段高光譜遙感能力的商業(yè)航天企業(yè)。截至“大佛號(hào)”發(fā)射，西光系列在軌衛(wèi)星已達(dá)11顆，技術(shù)路線從第一顆星就堅(jiān)持全鏈條自主研制，形成了完整的星座、載荷、數(shù)據(jù)處理、行業(yè)應(yīng)用四層能力體系。

珠海歐比特（OHS星座）：歐比特是國內(nèi)最早布局商業(yè)高光譜星座的企業(yè)之一，旗下OHS高光譜衛(wèi)星星座已有10顆在軌。其光譜覆蓋范圍約為400納米至1000納米，主要覆蓋可見光至近紅外波段，在農(nóng)業(yè)監(jiān)測、水體分析等領(lǐng)域有一定應(yīng)用積累。但這個(gè)譜段范圍，不覆蓋2500納米的短波紅外，而短波紅外，恰恰是礦物識(shí)別、土壤成分分析、植被生化參數(shù)提取的關(guān)鍵波段。

在全球范圍內(nèi)，兼具“400至2500納米全譜段”和“商業(yè)化運(yùn)營”兩個(gè)條件的高光譜衛(wèi)星系統(tǒng)，目前基本處于空白或起步階段，中科西光的西光系列系列，是國內(nèi)唯一填補(bǔ)這個(gè)空白的商業(yè)力量，在全球范圍內(nèi)也處于第一梯隊(duì)。

高光譜400到2500納米意味著什么

很多人看到光譜范圍的數(shù)字，不知道這有什么區(qū)別，普通遙感衛(wèi)星包括歐比特OHS星座，主要覆蓋可見光到近紅外，大約400納米到1000納米。這個(gè)范圍可以判斷植被是否健康（葉綠素的吸收峰在680納米左右），可以區(qū)分水體和陸地、監(jiān)測作物長勢，相比多光譜衛(wèi)星來說這已經(jīng)很有用了。

但高光譜遙感真正的“殺手锏”，在于1000納米之后的短波紅外區(qū)間，1000納米到2500納米。這個(gè)區(qū)間里不同礦物有各自獨(dú)特的吸收特征，可以區(qū)分鐵礦石、銅礦化蝕變帶、粘土礦物，土壤中的有機(jī)質(zhì)含量、含水量在這個(gè)區(qū)間才能精確量化，而植被的木質(zhì)素含量、氮素水平也主要靠這個(gè)區(qū)間進(jìn)行分析。

只有400至2500納米全譜段覆蓋，才能在礦產(chǎn)勘探、土壤評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)管理這三個(gè)最高價(jià)值的應(yīng)用場景里發(fā)揮完整效能。歐比特的OHS在1000納米就截止了，這意味著它在礦產(chǎn)和土壤這兩個(gè)場景上，能力存在結(jié)構(gòu)性缺口。而此次“大佛號(hào)”做到了全譜段，這不是規(guī)格參數(shù)的加分項(xiàng)，而是應(yīng)用邊界的本質(zhì)區(qū)別。

在此基礎(chǔ)上“大佛號(hào)”另一個(gè)真正重要的突破是“定量化”。過去的高光譜遙感，更多停留在定性判斷，這片區(qū)域"可能"存在礦化跡象，那片水體"疑似"有污染。定量化是給出精確數(shù)值，這片耕地的土壤有機(jī)質(zhì)含量是多少克每千克，這段河流的懸浮顆粒物濃度是多少毫克每升，這塊礦區(qū)的氧化鐵豐度是多少百分比。在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域有了數(shù)字，才能計(jì)算、評(píng)估、決策，這是遙感數(shù)據(jù)從“參考信息”變成“生產(chǎn)要素”的根本門檻。“西光系列06星”是這條路上的一個(gè)具體樣本，它的意義不只是這一顆星能做什么，而是它驗(yàn)證了一套完整的、自主可控的高光譜遙感技術(shù)體系，可以規(guī)模化復(fù)制的商業(yè)模式。

“大佛號(hào)”是一場商業(yè)航天戰(zhàn)略卡位

西光系列星座計(jì)劃在2030年前完成158顆衛(wèi)星的組網(wǎng)，“大佛號(hào)”是它的第11顆星，158顆這個(gè)數(shù)字不是隨便定的，因?yàn)閱晤w高光譜衛(wèi)星的致命弱點(diǎn)是重訪頻次，覆蓋某個(gè)地區(qū)可能需要等待數(shù)天。對(duì)于農(nóng)業(yè)監(jiān)測來說，小麥拔節(jié)期只有幾天；對(duì)于礦區(qū)安全監(jiān)測來說，滑坡前兆的演變是連續(xù)的，根本等不起。當(dāng)星座規(guī)模上來以后，重訪周期從天壓縮到小時(shí)級(jí)，高光譜數(shù)據(jù)才能真正支撐實(shí)時(shí)決策，而不只是事后分析。

在全球范圍內(nèi)，德國EnMAP、意大利PRISMA這樣的科研衛(wèi)星全球只有1顆，重訪周期長，數(shù)據(jù)獲取需要申請(qǐng)排隊(duì)，無法支撐商業(yè)化高頻應(yīng)用。全球商業(yè)高光譜星座玩家包括了印度Pixxel、加拿大Wyvern、美國Planet Tanager，目前在軌數(shù)量都極為有限，組網(wǎng)進(jìn)程均在早期階段。而中科西光的機(jī)會(huì)窗口就在這里，如果158顆星的組網(wǎng)計(jì)劃能夠如期推進(jìn)，到2030年前后，西光系列將成為全球規(guī)模最大的商業(yè)高光譜遙感星座，這不只是國內(nèi)市場的競爭優(yōu)勢，而是全球高光譜數(shù)據(jù)服務(wù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略卡位。

從中科西光披露“大佛號(hào)”衛(wèi)星參數(shù)來看，從核心載荷到平臺(tái)全部自研，高光譜相機(jī)是自研的，數(shù)據(jù)處理算法是自研的，定量化分析模型是自研的，這意味著沒有任何一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)掌握在別人手里。其實(shí)衛(wèi)星遙感行業(yè)有一個(gè)長期存在的痛點(diǎn)，很多衛(wèi)星平臺(tái)和核心器件依賴進(jìn)口，數(shù)據(jù)處理軟件依賴外購，一旦國際局勢出現(xiàn)波動(dòng)，這條鏈隨時(shí)可能斷。中國商業(yè)遙感走向成熟，不只是能發(fā)射衛(wèi)星，而是能把整條鏈握在自己手里。

我做了多年商業(yè)衛(wèi)星遙感工作，見過太多遙感衛(wèi)星項(xiàng)目卡在"從數(shù)據(jù)到應(yīng)用"最后一公里上。西光系列的定位從一開始就是“應(yīng)用星”而非“試驗(yàn)星”，他們堅(jiān)持用產(chǎn)業(yè)應(yīng)用而非技術(shù)驗(yàn)證作為驅(qū)動(dòng)邏輯，從這一點(diǎn)，是我認(rèn)為比技術(shù)參數(shù)更值得重視的判斷。

衛(wèi)星守護(hù)的是老百姓看不見的地方

說清楚了競爭格局和技術(shù)優(yōu)勢，再來說說這顆星和普通老百姓的關(guān)系，因?yàn)檫b感衛(wèi)星的價(jià)值，最終要落在具體的人、具體的土地上才算數(shù)。“西光系列06星”聚焦西南地區(qū)，特別是四川樂山及周邊的茶山、水體、林區(qū)和邊緣礦區(qū)，那些地處邊遠(yuǎn)、傳統(tǒng)手段難以觸及卻蘊(yùn)含高價(jià)值的地方。

四川樂山的茶園坡地零散，病蟲害發(fā)現(xiàn)往往已是晚期。衛(wèi)星通過光譜分析葉片生化參數(shù)，可以在外觀癥狀出現(xiàn)前數(shù)周預(yù)警，為“土特產(chǎn)”品質(zhì)管理提供數(shù)據(jù)支撐。西南地區(qū)復(fù)雜地質(zhì)地貌下的水體，早期污染和藻類異常肉眼看不見，高光譜衛(wèi)星在短波紅外區(qū)間捕捉水質(zhì)變化，為河湖長制和環(huán)保督察提供量化證據(jù)。林區(qū)病蟲害、邊緣礦區(qū)的地質(zhì)隱患，也是同樣的邏輯，衛(wèi)星的眼睛，比人的眼睛和腳步，先到一步。這是高光譜遙感技術(shù)真正的民生價(jià)值，把那些沉默的"金邊銀角"，納入精細(xì)化治理的視野，讓以前"看不見、摸不著、管不到"的地方，被科技的光芒照到。

千年大佛與中國商業(yè)航天的握手

給衛(wèi)星起一個(gè)文化地標(biāo)的名字很多人覺得只是營銷，但我認(rèn)為這件事本身有一層值得認(rèn)真對(duì)待的價(jià)值。中國商業(yè)航天長期有一個(gè)困境，技術(shù)很強(qiáng)，但普通老百姓感受不到它和自己的關(guān)系，這種距離感是阻礙商業(yè)航天走向大眾的一道無形的墻。“大佛號(hào)”的命名，在這道墻上開了一扇窗，讓人們用一個(gè)熟悉的、有溫度的名字，建立起對(duì)一顆高光譜遙感衛(wèi)星的認(rèn)知和情感連接。

樂山大佛建于唐代，鑿山鎮(zhèn)水，護(hù)佑往來船只。今天的“大佛號(hào)”，在軌道上巡視山川，監(jiān)測水土，預(yù)警災(zāi)害。守護(hù)者的技術(shù)手段變了，但守護(hù)者的精神內(nèi)核沒有變，這種文化敘事，是中國商業(yè)航天真正走入民生的路徑之一。

2024年中國商業(yè)遙感衛(wèi)星領(lǐng)域投融資超120億元是歷史最高值，政府工作報(bào)告連續(xù)兩年寫入“商業(yè)航天”，今年的兩會(huì)也將航空航天定義為國家的“支柱型產(chǎn)業(yè)”，高光譜遙感被明確納入國家衛(wèi)星服務(wù)應(yīng)用場景培育范圍，政策、資本和技術(shù)，三股力量正在同一時(shí)間窗口疊加。

中科西光“大佛號(hào)”的升空，是中國商業(yè)高光譜遙感走向規(guī)模化應(yīng)用的一個(gè)具體節(jié)點(diǎn)。它所代表的是一套技術(shù)壁壘極高，全球空白仍然存在，中國企業(yè)具備真實(shí)競爭力的賽道正在進(jìn)入收獲期。全球高光譜遙感的主導(dǎo)權(quán)，現(xiàn)在還沒有人拿到。中科西光和"西光系列"系列，正在以每一次發(fā)射、每一顆入軌，慢慢靠近那把椅子。

從太空俯瞰，那些曾經(jīng)沉默的山野、水澤、礦脈，正在被一雙懂得光譜密碼的眼睛，一一看見一一讀懂。

數(shù)據(jù)來源：

1. ScienceDirect論文《The EnMAP imaging spectroscopy mission towards operations》（2023年）；EnMAP官網(wǎng)enmap.org

2. ScienceDirect論文《Assessing hyperspectral sensor capabilities: PRISMA vs EnMAP》（2025年）；ESA相關(guān)文獻(xiàn)

3. 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2025年中國商用遙感衛(wèi)星行業(yè)全景圖譜》；

4. 中國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告；CSDN《全球主要高光譜遙感衛(wèi)星介紹》，對(duì)歐比特OHS譜段的明確標(biāo)注

作者簡介

蔣鵬飛，科普中國專家、中國科普作家、北京神飛航天應(yīng)用技術(shù)研究院副院長。長期從事商業(yè)衛(wèi)星系統(tǒng)研制與航天科普工作，航天科幻圖書《你好人類：逆光行動(dòng)》作者，“蔣院長講航天”科普新媒體矩陣創(chuàng)始人，全國最具創(chuàng)新職工網(wǎng)絡(luò)達(dá)人、全國優(yōu)質(zhì)直播間優(yōu)質(zhì)主播，在人民日?qǐng)?bào)、頂端新聞、抖音、視頻號(hào)等20個(gè)平臺(tái)開設(shè)欄目，累計(jì)觸達(dá)受眾超1.5億人次。

編輯：航天知識(shí)局 審校：張麗