中国卫星拍摄技术比美国落后20年？
俄乌局势引发了全世界的关注，中美两国卫星也对焦乌克兰，从上帝视角拍出了几组照片。不过，这些照片一公布，网友们立刻吵翻了！
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原因是美国卫星拍出的照片是彩色的，而且清晰度也很好，而中国卫星拍出的照片却是黑白的，清晰度也逊色不少。加微信smz931，看更多内幕好文！
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这到底是怎么一回事呢？我们先上几张图看看：
这是美国方面曝光的几张卫星照片，黄色的土地、绿色的树木、灰色的公路，而且还可以很清晰地看到俄军的车队。
这是我国相关媒体报道俄乌局势时所配的几张卫星图片。颜色是黑白的，看起来就像老照片一样，画质也较为模糊。看完照片后，不少人开始唉声叹气：我们这个卫星拍摄技术真的不行啊，这至少要落后美国20年吧？不过，编者想说的是，其实大家根本没有必要妄自菲薄，因为事实并非如此。首先我们必须明确一点：这次中美两国所曝光的卫星照片，用的并不是同一种技术类型的卫星。美国使用的是光学卫星，而中国使用的是C波段SAR遥感卫星，它们虽然都属于主流遥感卫星，但是工作原理有着本质的区别。先说美国的光学卫星。它的工作原理类似于我们人类的眼睛，需要依靠太阳光照射在地球表面物体的反射，被动地获取影像。而成像原理跟我们平常使用的照相机差不多，只要没有云层等遮挡物，它就可以拍出照片，而且是具有多种色彩、比较赏心悦目的“彩色照片”。不过这种卫星有一个很大的缺陷，就是遇到大雾大雨等天气状况不好的时候，拍摄的照片质量会大打折扣。再说中国使用的C波段SAR遥感卫星。SAR英文全称Synthetic Aperture Radar，即合成孔径雷达，也是此次中国的“海丝一号”卫星所采用的方案。它采用的是一种主动遥感成像方式。工作时，会主动多次地发送电磁波脉冲出来，这些脉冲碰到观测物体时，就会弹射回去并反馈给监测站，然后由监测站对探测到的信息进行处理，进而达到成像的目的。简而言之，这就是模拟合成了一个大型雷达，利用电磁波的回波来成像，间接测量被测物体信息的一种方式。
SAR遥感卫星的成像方式真的太复杂了。那么，为什么还要采用这种方式呢？1.电磁波的波长较长，具有一定的穿透性。它能较轻松地穿透云层、烟雾，甚至辐射干扰都不在话下，这就很好地弥补了光学卫星的不足（当然，SAR遥感卫星并不会忽略云层、烟雾等信息，它只是在观测地面目标时将这些信息屏蔽了，如果想观测云层，只要取消屏蔽就可以了）。2.SAR遥感卫星的观测范围更广。这种卫星在太空长期运转并不断收取信息，因此观测到的范围更广，如果有必要的话，它可以帮助人们获取整个地球的信息，并合成照片。另外，在一些人员不方便到达现场的区域，如偏远地区、灾区等， SAR遥感卫星显然比光学卫星更具优势。要知道，卫星的作用可不是像我们平时拍照晒圈一样，大多数时候只是为了陶冶性情、留个纪念什么的。比如突然爆发洪水、泥石流、地震、火山喷发、海啸等自然灾害时，地面无法及时掌握灾区信息，这时就要利用卫星从天上进行观察，为快速抢险救灾提供详细的指导和帮助，以便争取时间挽救更多的生命和财产。再比如发生战争时，利用侦察卫星可以帮助指挥层更快、更详细地掌握战场信息（如敌军兵力的调动情况、指挥所的具体位置等），然后就能做出更加正确的判断和决策，这对是否能够取得最终的胜利至关重要。前面也说到了，光学卫星不具备在极端环境条件下工作的能力，这时，SAR遥感卫星的优势是不是立刻就显现出来了？不过，由于通过SAR遥感卫星得到的画面，不是像光学卫星那样直接拍摄到的，而是先由SAR卫星把探测到的信息发给地面，然后由电脑编译处理这些信息，才形成的图片。这种获取图片方式，完全没有颜色这一概念，所以这就导致了我们看到的SAR图片就是一种“黑白照”的感觉，这也是这种侦察卫星的一大遗憾所在吧。色彩的疑惑解决了，我们再来探讨大家更为关注的清晰度的问题。乍一看上去，美国卫星拍摄的画面确实更加讨喜，不仅是彩色的，而且纹路更加清晰，更容易看出地面上的状况。别看“海丝一号”的重量不到185公斤，属于一颗微小卫星，但是它的最大分辨率已经可以达到一米的。这一技术指标，在世界范围内都是属于非常先进的。前面我们也已经讲过了，SAR遥感卫星并不是像光学卫星那样直接拍摄照片的，而是采用主动发送电磁波收集物体特征的方式采集信息，然后把这些信息传回到地面，由地面的处理器形成图片的。而且，SAR遥感卫星探测的范围很大。这就决定了它传送回来的信息量会很大，不仅需要很长一段时间处理，而且形成的图片也会很大。而新闻媒体从卫星研究院获取这些图片以后，又不具备专业的处理能力，再加上发布时间紧和排版等问题，就不得不以裁剪、降低分辨率的方式对它们进行处理，因此，呈现给观众的图片看起来就会比较“模糊”，仿佛老照片一般。可能有些人还是不太明白，我们再举一个现实的例子，就更有说服力了。大家应该都还记得今年1月15日发生的汤加火山喷发的自然灾害吧？要知道，我国的大部分卫星并不在汤加上空周围区域，然而灾害发生时，就是我国的“海丝一号”SAR遥感卫星，成功地观测到汤加海底火山爆发的详细过程，并合成了清晰的雷达成像图，为当时的抢险救灾提供了非常大的帮助。由此可见，并不是我们的卫星技不如人，只是相关媒体发布的那几张图片没有经过专业化处理罢了。毕竟媒体发布那几张图片只是为了说明一下乌克兰战场的基本情况而已，并不是为了要像帮助汤加一样，去抢险救灾的，图片必须要有一个非常清晰的概貌。有不少人应该注意到了，在介绍“海丝一号”SAR遥感卫星时，在前面加了一个“C波段”，这是什么意思呢？这个“C波段”其实是代表接收到的电磁波的频段。按照卫星接收电磁波的范围，可以划分为L、S、C、X四种不同频率的波段，L是低频段，在这个频段看到的范围更广，X是高频段，看到的细节最为丰富。C波段处于中间位置，兼顾了两头，而且比较接近高频段，对细节的观测无疑不会太差。另外再给大家透露一个信息，其实“拍摄”乌克兰战场的图片，以及汤加火山喷发现场的“海丝一号”遥感卫星，只是一个很普通的商用卫星而已。如果上升到军用、科研层面，我国SAR遥感卫星的厉害程度就不言自明了，怎么着也得上升一两个层级。说到这里，相信好多人心里的那块大石头，应该就都落下来了。那么，问题就又来了：类似于美国的那种可以拍出清晰彩照的光学卫星，不知我们中国也有吗？说到光学卫星，就不得不提到一个大名鼎鼎的公司——长光卫星技术股份有限公司。这是我国第一家遥感卫星商业公司，该公司自主研制的“吉林一号”卫星星座在国内外都享有盛名，多项指标都已经达到了国际先进水平。从这张图片中完全可以看到，“吉林一号”拍摄的图片不仅色彩丰富，而且清晰度也非常棒，甚至连建筑物的倒影都清晰可见，一点儿都不比美国同类光学卫星拍摄的差。2021年4月，时任日本首相菅义伟提出要将福岛核电站的污水排入大海，理由是福岛核电站的储蓄罐再也放不下了，当时这件事在国际社会上闹得沸沸扬扬。上图便是那个时候“吉林一号”所拍摄的福岛核电站的核废水储存罐，乍一看上去，是不是就好像是用无人机近距离拍的一样非常清晰？另外，除了拍摄画面清晰美观以外，“吉林一号”还有响应速度快、覆盖范围广等多项优点，可以为农林、水利、环保、交通、自然资源、城市建设等多个领域提供精准服务。截至2022年2月，“吉林一号”卫星星座累计覆盖面积已有1.34亿平方公里，相信在不远的将来，这个覆盖面将会不断地扩大。一个普通的商业卫星都能达到如此厉害的效果，那些更高标准的科研用卫星的厉害之处，就更加可想而知了。综上所述，中美两国卫星照片质量差异大，并不是中国卫星的拍摄技术不如美国，只是各自采用了不同的拍摄技术而已。如果将“海丝一号”换作“吉林一号”，拍出来的照片说不定比美国的更加美观清晰。不过，那就必须是在白天没有云雾、雨雪、硝烟等干扰因素的时候，毕竟这是光学卫星的一大局限，环境糟糕的情况下就是美国也做不到的。加微信smz931，看更多内幕好文！总而言之，尺有所短、寸有所长，我们只需根据自身的实际情况以及使用需求，去寻找合适的拍摄方式就好了。根本没有必要为了表面上看起来的“落后”唉声叹气、妄自菲薄，更不应该跟着一些别有用心的人瞎起哄，被别人带了节奏
