HY-1C/D海洋水色卫星产品体系及其典型应用

刘建强，叶小敏，宋庆君，丁静，邹斌

1.国家卫星海洋应用中心, 北京 100081;

2.自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室, 北京 100081

1 引 言

中国自2002年发射第一颗海洋卫星以来，已发射了12 颗海洋卫星（含高分三号卫星、1 m CSAR 卫星和中法海洋卫星），初步形成了海洋卫星组网业务化观测能力；在研的新一代海洋水色卫星等其他海洋卫星，也将于近几年内发射。多种类、多数量海洋卫星组网后，具备了全天时、全球性观测特点，可高频次、周期性、长期、近实时、快速获得全球多尺度多要素海洋信息，不受地理位置和人为条件限制，并与现场海洋监测手段相结合，取得了单纯用现场监测手段无法替代的重大成果，是认识、研究、开发、利用海洋不可替代的工具，已成为现代海洋观测的主导手段之一（林明森 等，2019；蒋兴伟 等，2019）。2002年5月15日成功发射的中国第一颗海洋卫星HY-1A（海洋一号A 星），实现了中国海洋卫星零的突破，在国内外产生重大影响，极大地推动了中国海洋立体监测体系和卫星对地观测体系的发展。星上搭载了2个有效载荷，分别是十波段海洋水色水温扫描仪COCTS（Chinese Ocean Color and Temperature Scanner）和四波段海岸带成像仪CZI（Coastal Zone Imager）。通过HY-1A 卫星工程的研制，促进了海洋遥感技术的发展，水色信息提取与定量化应用水平得到了提高（何贤强和潘德炉，2010；何贤强 等，2005，2008；Pan 等，2004；He等，2008），为中国的海洋系列卫星的发展奠定了技术基础（林明森 等，2019）。2007年4月11日成功发射的HY-1B 卫星为HY-1A 的后续星，该卫星针对HY-1A 卫星设计中的不足，对卫星技术指标进行了优化，并将卫星设计寿命提高到3 a，基本实现了HY-1 系列卫星由试验型向业务型的转变。HY-1B 卫星在轨稳定运行超过8 a，超过设计寿命5 a多，2016年2月停止运行。

中国第一颗海洋业务卫星——海洋一号C（HY-1C）卫星于2018年9月7日在山西太原卫星发射中心成功发射，降交点时间10：30 am±30 min；海洋一号D（HY-1D）卫星于2020年6月11日成功发射，升交点地方时1：30 pm±30 min。HY-1C、HY-1D 配置了相同的5 个有效载荷，即海洋水色水温扫描仪COCTS、海岸带成像仪CZI、紫外成像仪UVI（Ultra-Violet Imager）、星上定标光谱仪SCS（Satellite-based Calibration Spectrometer）和船舶自动识别系统AIS（Automatic Identification System）。单颗卫星COCTS 可实现全球海洋、陆地每日覆盖观测，每天获取全球海洋水色/陆地信息1 次，海表温度白天、晚上各1 次；UVI 为双波段、双动态范围设计，是中国乃至世界上首次获取针对海洋目标观测应用的工作于紫外波段的遥感载荷；CZI主要实现中国及邻近区域的海岸带遥感观测，单颗卫星CZI 可每3 天完成一次中国近海区域的完整覆盖观测，CZI还可进行侧摆观测，覆盖能力最高可达3000 km，能够更有效地服务于中国海洋/海岸带突发事件应急处置。

HY-1C 和HY-1D 具有完全相同的卫星平台和载荷设计，可实现上下午卫星星座组网观测，填补了中国海洋水色卫星无下午观测数据的空白。针对海洋水色而言，如上午被太阳耀斑影响的海域下午观测能够避免，上午被云覆盖的观测海域和未被观测到的区域下午有机会得到弥补，通过双星组网，覆盖频次增加一倍，可提供快速、高精度的业务化的卫星遥感数据服务（刘建强 等，2021a，2021b，2022a）。HY-1C/D 组网后全球海洋水色、海岸带资源与生态环境的有效观测能力大大提高，不仅用于全球大洋水色水温环境业务化监测，也为地方省市自然资源调查、生态环境监测、防灾减灾应急处置、南北极监测以及气象、农业、水利等行业提供数据服务（Cui 等，2018；Cai 等，2020；Suo 等，2021，2022；梁超，2020；周屈 等，2020；王利民 等，2019；刘建强 等，2020，2021b；陆应诚 等，2019；蒋兴伟 等，2019，2013；沈亚峰 等，2020；王鑫华 等，2021）。HY-1C/D 卫星组网观测开启了中国民用空间基础设施中长期发展规划的海洋业务卫星观测（刘建强 等，2021b）。

本文详细阐述了HY-1C/D 卫星及其载荷性能、产品处理流程与分级，并给出了HY-1C/D 卫星数据在浒苔绿潮、海冰、近海养殖、内陆水体和台风遥感监测方面的典型应用场景。最后，对中国海洋水色卫星未来发展进行了展望。

2 HY-1C/D卫星及载荷

2.1 卫星概况

中国海洋水色系列（HY-1）卫星中的HY-1A和HY-1B 均为科研星，用于中国近海的近实时监测，但由于星上存储容量大小的限制，境外区域的观测通过定制观测计划进行监测。

相比HY-1A 和HY-1B，HY-1C 和HY-1D 则实现了全球水色水温的每日观测。HY-1C/D 卫星概况如下：

（1）设计观测要素。海水光学特性、叶绿素a浓度、悬浮泥沙含量、可溶有机物、海表温度。兼顾要素包括：海冰冰情、绿潮、赤潮、海洋初级生产力、海岸带要素、植被指数、海上大气气溶胶、大洋船舶信息。

（2）观测范围。卫星实时观测区包括：北京、三亚、牡丹江地面站接收覆盖区，包括西北太平洋区域，即渤海、黄海、东海、南海和日本海、中国海岸带区域以及部分邻国区域等。

非实时观测区包括：西北太平洋区域之外的全球其他观测区域。

（3）覆盖特性。海洋水色水温扫描仪全球海洋水色观测覆盖周期单颗卫星为1 d，双星组网为0.5 d；海岸带成像仪覆盖周期单颗卫星为3 d，双星组网为1.5 d；紫外成像仪覆盖周期单颗卫星为1 d，双星组网为0.5 d。

（4）轨道参数。HY-1C 和HY-1D 卫星轨道类型均为太阳同步回归轨道；轨道高度标称值782 km。卫星观测地方时如下：HY-1C 星为降交点地方时10：30 am±30 min；D 星为升交点地方时1：30 am±30 min。HY-1C/D卫星相关技术特性详见表1。

表1 HY-1C/D卫星参数Table 1 Specifications of HY-1C/D satellites

HY-1C 和HY-1D 均使用CAST2000 卫星平台，所有光学载荷有序排列，各镜头均指向天底方向。HY-1C 和HY-1D 卫星各载荷安装的模型效果图见图1所示。

图1 HY-1C和HY-1D卫星载荷装配模型效果图Fig.1 Model picture of HY-1C and HY-1D satellites and their equipped playloods

2.2 有效载荷

HY-1C/D 卫星除包括和HY-1A/B 相同的有效载荷COCTS和CZI外，还新增了UVI、SCS和AIS。

（1）COCTS。COCTS 主要用于探测海洋水色要素（叶绿素a浓度、悬浮泥沙浓度和可溶性有机物等）和海表温度等（Ye 等，2021a，2021b，2022）。空间分辨率为星下点1.1 km，幅宽大于2900 km。通过连续获取长时序的中国近海及全球水色水温资料，主要用于研究和掌握海洋初级生产力分布、海洋渔业和养殖业资源状况和环境质量等，为海洋生物资源合理开发与利用提供科学依据；为全球变化研究、海洋在全球CO2循环中的作用及为El Niño 探测提供大洋水色水温资料（林明森 等，2019；蒋兴伟 等，2019；刘建强 等，2020，2022a）HY-1C/D 卫星COCTS 波段设置与性能指标见表2。

表2 HY-1C/D卫星COCTS波段设置与性能指标Table 2 Bands and Specifications of COCTS onboard the HY-1C/D Satellites

（2）CZI。CZI 主要用于获取海陆交互作用区域的实时图像资料进行海岸带监测，了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律，并对包括海冰、赤潮、绿潮、污染物等海洋环境灾害进行实时监测和预警（刘建强 等，2020，2022b）。空间分辨率50 m，幅宽约1000 km，具有较高分辨率，大幅宽观测的优势（刘建强 等，2021b）。HY-1C/D 卫星CZI波段设置和性能指标信息详见表3。

表3 HY-1C/D卫星CZI波段设置与性能指标Table 3 Bands and specifications of CZI onboard HY-1C/D satellites

（3）UVI。主要用于提高海洋水色水温扫描仪近岸高浑浊水体大气校正精度，并可应用于海上溢油等领域（Suo 等，2021，2022），其技术指标见表4。

表4 HY-1C/D卫星UVI波段设置及性能指标Table 4 Bands and specifications of UVI onboard HY-1C/D satellites

（4）SCS。SCS 为海洋水色水温扫描仪8 个可见近红外波段和紫外成像仪2个紫外谱段提供星上同步校准功能，监测水色水温扫描仪可见光/近红外谱段和紫外成像仪在轨辐射稳定性（Song 等，2019）。可见光/近红外谱段具备400—900 nm 范围内5 nm 带宽连续光谱数据下传的能力；具有在轨太阳定标的能力，覆盖2 个紫外波段及水色水温扫描仪8 个可见光/近红外波段（Song 等，2019）。SCS 覆盖的2 个紫外和8 个可见光/近红外定标波段及性能指标见表5。

表5 HY-1C/D卫星SCS定标波段性能指标Table 5 Specifications of calibration bands of SCS onboard HY-1C/D satellites

（5）AIS。HY-1C/D 卫星搭载的AIS 主要用于获取大洋船舶位置和属性信息，为海上权益维护、海洋防灾减灾和大洋渔业生产活动等提供数据服务（张可立 等，2019；陈一凡 等，2022）。主要功能包括：在轨全球侦收、存储和转发AIS 报文，并具备4 个频点同时侦收的能力；可监测幅宽：≥3000 km。

3 产品体系

HY-1C/D 卫星各有效载荷的标准产品依据处理流程及用途进行分级生产。COCTS和CZI的标准产品划分为L0、L1、L2 和L3 等不同等级，其中COCTS 产品与其他卫星遥感产品融合，构成其L4级产品；依据UVI和AIS产品的用途，其产品等级仅保留至L1级。

3.1 产品处理流程与分级

HY-1C/D 卫星各载荷对地观测数据经地面站接收后，经过处理形成二进制格式的L0 级分幅数据。对L0 数据进行数据预处理后形成经地理定位和辐射定标的L1 级数据产品，其中L1 数据产品依据定标情况与用途分为L1A、L1B 和L1C 数据产品，其中L1A 为载荷观测数据的灰度值（即DN值），L1B产品为经过辐射定标后的各波段辐亮度，L1C产品为L1B数据产品经过地理投影的遥感影像产品。对L1B 产品进行辐射定标的定标系数来自海洋卫星定标结果（在轨测试、星星交叉定标和黄东海光学检验平台等）（Song等，2019）。

L2 级产品为L1B 数据产品在经过大气校正的产品及海洋要素反演产品。L2 级产品按照处理流程和产品要素探测反演成熟度分为L2A、L2B 和L2C产品，其中L2A数据产品为大气校正后的各波段遥感反射比（或归一化离水辐亮度）；L2B 数据产品为海洋水色标准产品（CZI 的L2B 产品还包括归一化植被指数，NDVI）；L2C 数据产品为海洋水色试验性的测试要素产品；L2D产品是为满足应急快交付应用的数据产品，其中仅包含叶绿素a 浓度、海表温度等常用的标准产品，但业务处理速度更快（实际处理速度≤20 min）。由于UVI只用于辅助COCTS 的近海高浑浊水体的大气校正处理，因此UVI 没有单独的L2 级产品。为了控制产品文件大小，L1 和L2 产品均是进行了分轨的产品，每个文件包含一定连续遥感观测时间的数据，其中COCTS和UVI为5 min，CZI为1 min。

L2 级数据产品经过网格化后，形成规则网格化的L3级数据产品，其中COCTS载荷L3产品包括9 km 和4 km 空间分辨率全球产品，L3A 为单天单星网格化产品，L3B 为L3A 产品的多天统计平均产品，包括8 d 滚动、月、季和年等多种时间尺度的统计平均；CZI 载荷L3 产品为区域多天统计产品。

COCTS 的L3A 级产品要素经过多星数据融合后，形成单天全球网格化的L4A 产品，对L4A 产品进行多天统计平均形成L4B 产品，统计时间尺度和L3B 产品相同，即包括8 d 滚动、月、季和年尺度。

HY-1C/D 卫星COCTS（含UVI）和CZI 各级数据产品及处理流程见图2 和图3；HY-1C/D 卫星各载荷L0—L4各级产品信息说明见表6。

表6 HY-1C/D卫星产品信息表Table 6 Products information of HY-1C/D satellites

续表

图2 HY-1C卫星COCTS和UVI数据各级产品级处理流程图Fig.2 Flow-process diagram of products from COCTS and UVI on the HY-1C/D satellites

图3 HY-1C/D卫星CZI数据各级产品级处理流程图Fig.3 Flow-process diagram of products from CZI on the HY-1C/D satellites

HY-1C/D 卫星数据产品中，L0 级数据产品为二进制文件，L1C 文件数据格式为GeoTIFF，其余各级数据产品格式均为HDF5。各数据产品文件同时还包括各相应影像或要素产品的快视图、记录观测时间和地理范围信息的元数据文件（txt 文本格式）。产品文件名命名方式包含卫星名、载荷名、数据观测开始时间、终止时间、接收轨道号、数据产品处理版本号和文件格式后缀标识组成，其中L3和L4产品还包括要素名。

3.2 数据产品分发

HY-1C/D 卫星的L1至L4级产品均通过“中国海洋卫星数据服务系统”（https：//osdds.nsoas.org.cn/［2022-02-15］）的“海洋水色卫星数据”接口向用户免费分发。卫星遥感观测产品自地面站接收后，L1 和L2 级标准产品生产和分发时效优于2 h，实现了海洋与海岸带环境观测数据的近实时处理与分发，以满足海洋应用需求。

4 典型产品与应用

自2018年9月HY-1C 卫星发射至今，HY-1C和HY-1D 组网运行对地观测，HY-1C/D 卫星各级产品可在海洋生态环境要素监测、海洋生态灾害、海冰、台风、滨海湿地和内陆湖库水体监测方面发挥重要作用（刘建强 等，2020，2022a，2022b；邹亚荣 等，2020）。本文分别以叶绿素a 浓度和海表温度产品以及HY-1C/D 卫星数据在浒苔绿潮、海冰、近海养殖、内陆湖泊水体藻华和台风遥感监测等方面的典型应用为例，展示HY-1C/D 卫星典型数据产品及其遥感监测的优势和效能。

4.1 叶绿素a浓度

海洋水色要素监测是HY-1C 和HY-1D 卫星的主要监测任务之一。叶绿素a 浓度是COCTS 的主要产品，沿轨产品记录并存储于L2B 数据产品中。HY-1C 卫星的叶绿素a 浓度探测平均相对误差优于40%（Ye 等，2021b）；全球网格化叶绿素a 浓度存储于L3 和L4 数据产品。CZI 也可用于叶绿素a 浓度观测，然而仅作为科学测试产品存储于其L2C 产品中。图4 展示的是HY-1D 卫星COCTS 观测的2020年8月1日9 km 网格化全球叶绿素a 浓度分布图示例（L3A 产品）。由图4 可见，HY-1D 卫星已实现了叶绿素a 浓度探测的全球海洋覆盖。

4.2 海表温度

利用COCTS 的两个热红外通道数据，可反演获得海表温度，其中HY-1C 或HY-1D 单星均可实现无云条件下的1 天2 次（白天和夜间各1 次）的全球探测（Ye 等，2021a，2021b）。COCTS 的SST记录和存储方式与叶绿素a浓度相同，分别存储于L2B、L3 和L4 级产品中。HY-1C 和HY-1D 卫星COCTS 探测的海表温度与VIIRS 和MODIS 同类产品均有较高的一致性，相对于海洋实测数据的均方根误差均不大于0.8 ℃（Ye 等，2021a 和2022）。图5 为HY-1C 卫星COCTS 观测的9 km 网格化全球L3A 产品白天海表温度分布图示例（L3A 产品），展示了HY-1C 卫星具有海表温度的全球海洋单天覆盖观测能力。

图5 HY-1C卫星COCTS网格化全球L3A产品白天分布图（2020年8月1日）Fig.5 Map of daytime Sea Surface Temperature acquired on August 1，2020 from gridded global L3A products of COCTS on the HY-1C satellite

4.3 近海绿潮监测

自2008年对青岛海域爆发的浒苔绿潮进行遥感监测以来，卫星遥感在浒苔信息获取和防控方面发挥了重要的支撑作用（蒋兴伟 等，2009）。2018年9月后，随着中国HY-1C 卫星的发射，CZI以其50 m 的相对高空间分辨率和3 天2 次的高覆盖率逐步取代国外遥感数据源，成为了浒苔遥感业务化监测的主要数据源，在浒苔绿潮防控工作中，发挥了不可替代的作用（Suo 等，2022；刘锦超等，2022）。图6为2019年6月11日HY-1C卫星观测的CZI遥感影像局部图。

图6 HY-1C卫星CZI浒苔遥感影像（2019年6月11日）Fig.6 Image covering enteromorpha prolifera acquired by CZI onboard the HY-1C satellite on June 11，2019

CZI遥感数据的真彩色（第3、第2和第1波段合成）影像上浒苔显现为绿色条带状分布，根据其光谱和形态特征可提取浒苔分布位置和覆盖面积等本信息。在浒苔绿潮遥感监测中，主要利用CZI 的L1C 遥感影像数据（图6）和L1B 数据产品的辐亮度数据进行处理得到植被指数等监测信息（蒋兴伟 等，2009）。

4.4 海冰遥感

每年冬季中国黄海北部和渤海均会出现海冰，对船舶航行和海上养殖造成影响。卫星遥感可对海冰覆盖范围等进行大面积监测，监测评估海冰的严重程度并作为重要观测资料应用于海冰灾害预报（孙从容 等，2022；臧金霞 等，2022）。

HY-1C 和HY-1D 卫星COCTS 和CZI 均可对近海海冰进行观测。相比较而言，COCTS 由于幅宽较宽，可每天对相同海域进行观测，但空间分辨率较低（星下点1.1 km）；CZI 对近海进行海冰观测，空间分辨率较高（50 m），提取的海冰信息更加精准；目前HY-1C和HY-1D卫星可实现2次/3 d的覆盖观测。图7 为2021年1月17日HY-1D 卫星CZI 对辽东湾海冰的遥感监测图（L1C 产品），图中海冰显现明亮的图像特征，与陆地、水体像元具有显著的差异且海冰分布细节清晰。在渤、黄海冬季海冰业务化遥感监测中，相比于利用MODIS 等国外卫星作为监测数据源，HY-1C/D 卫星CZI 具有更高的空间分辨率（MODIS：250 m，CZI：50 m）且遥感监测时效具有充分保障（小于2 h）。

图7 HY-1D卫星CZI辽东湾海冰监测遥感影像图（2021年1月17日）Fig.7 Image covering sea ice in Liaodong Bay acquired by CZI onboard the HY-1D satellite on January 17，2021

HY-1C/D 卫星数据除近海海冰监测的用途外，还可对极地冰川变化、冰架断裂过程与移动进行长时序动态监测（刘建强 等，2021c）。

图8 为利用HY-1C 和HY-1D 卫星CZI 影像数据得到的2019年9月至2022年2月期间南极冰山的漂移足迹监测结果（漂移轨迹如图8 中红线所示）。2019年9月25日HY-1C 卫星COCTS 遥感图像显示，南极埃默里冰架（Amery ice shelf）上有冰山脱落（美国冰雪中心编号为D28），2020年4月开始，该冰山漂离普利兹湾与海岸几乎平行向西漂移。2019年9月25形成冰山至2022年2月6日共865 d 时间里由东向西移动移动距离约4800 km，平均移动速度0.064 m/s。在2021年1月15日至2022年2月6日387 d时间内，移动距离约3500 km，平均每天移动9.04 km，平均移动速度为0.105 m/s。图8 中还展示了HY-1C/D 卫星2019年10月8日、2021年1月15日、2022年1月4日和2022年1月30日4个时相的CZI冰山监测影像。以上示例表明CZI数据不仅可用于极冰的直接监测，也能间接进行极地海区洋流的监测与研究。

图8 HY-1C/D卫星CZI监测的南极冰山及其漂流轨迹图中红线时间：2019年9月25日—2022年2月6日Fig.8 The image and its drift path（red line in the figure）of an Antarctic iceberg monitored by CZI onboard the HY-1C/D satellites in a period from September 25，2019 to February 6，2022

4.5 近海养殖设施监测

近海养殖是中国用海面积最大的用海类型。利用HY-1C/D 卫星CZI 遥感影像可较清晰地识别近海养殖海域的养殖筏架，获得近海的海水养殖情况及其动态变化（王鑫华 等，2021）。CZI 为准确掌握海域资源使用、海洋经济发展均具有重要支撑和服务作用。图9为2021年2月9日HY-1D卫星CZI对连云港附近养殖海域遥感图像。图中养殖设施像元相较于水体像元，其显示为色调相对较暗且排列规则的图像特征（见图9中红线包络线内图像区域）。

图9 HY-1D卫星CZI连云港附近养殖用海遥感图像（2021年2月9日）Fig.9 Image of covering aquaculture sea near Lianyungang City acquired by CZI onboard the HY-1D satellite on February 9，2021

4.6 内陆湖库水体观测

HY-1C/D 卫星也是内陆湖泊、大型水库和河流水体的重要遥感监测数据源。CZI 在湖泊洪水淹没面积、湖泊水质与富营养化、大型河流堰塞湖、湖泊与水库冰雪监测等方面均可得到重要应用（刘建强 等，2020，2022b）。图10 为HY-1C 卫星CZI对2020年5月3日的太湖蓝藻遥感影像图（CZI第3、第2、第1 波段合成）。由图10 可见CZI 图像能很好的显示其蓝藻水华覆盖情况，藻华呈显的准真彩色图像特征为对比强烈的绿色调。分析其蓝藻水华像元和非蓝藻水华水体像元的辐亮度，可发现蓝藻水华像元除第2（绿光波段）和第3 波段（红光波段）偏高外，第4 波段（近红外波段）也明显增高（图11）。

图10 2020年5月3日HY-1C卫星CZI太湖蓝藻水华遥感图像Fig.10 Image of covering cyanobacterial bloom in Taihu Lake acquired by CZI onboard the HY-1C satellite on May 3，2020

图11 CZI观测的太湖蓝藻水华和正常水体的辐亮度分布Fig.11 Radiances of cyanobacterial bloom and normal water in Taihu Lake at wave bands of CZI

4.7 台风云系监测

HY-1C/D 卫星通过双星组网观测，COCTS 和UVI 均可在1 天内2 次（白天）获取同一个地区的可见光/近红外和紫外波段的遥感图像，COCTS 可得到1 天4 次（白天和夜间各2 次）热红外波段亮温观测数据（Ye 等，2021a，2022）。紫外波段和热红外图像数据均可清晰获得热带气旋位置及其云图平面分布的结构信息（见图12 示例）。图12为HY-1D 卫星UVI对2020年9月5日12：30（北京时间）台风“海神”观测的紫外云图。根据多时相的时序图像信息可得到热带气旋的影响范围和移动路径，结合中国海洋动力环境系列卫星（即海洋二号系列卫星，HY-2）的海面风场数据，可为海洋灾害预警预报与防灾减灾提供及时准确的遥感观测信息（刘建强 等，2020）。

图12 HY-1D卫星UVI台风云图（北京时间2020年9月5日12：30）Fig.12 Cloud image of tropical cyclone acquired by UVI onboard the HY-1D satellite at 12：30（BJT）on September 5，2020

5 未来发展规划

为更好地满足海洋生态与资源环境观测需求，中国在未来几年将进一步发射新一代海洋水色卫星，该卫星将搭载改进的海洋水色水温扫描仪、中分辨率可编程成像光谱仪和海岸带成像仪，以及船舶自动识别系统。与HY-1C/D 卫星相比，新一代海洋水色卫星的有效载荷在谱段优化配置与性能指标上均有改进，将极大提升海洋水色卫星的应用效能（蒋兴伟 等，2019）。新一代卫星海洋水色水温扫描仪仍将用于全球海洋水色和海表温度环境监测，其空间分辨率提升至星下点500 m，扫描幅宽达3000 km，可实现每天全球覆盖观测。中分辨率可编程成像光谱仪主要用于中国近海和近岸水体环境监测，空间分辨率设计为100 m，扫描幅宽950 km，单星可实现3 天1 次对中国近海、内陆湖泊以及大型河流的覆盖探测。中分辨率可编程成像光谱仪既可进行多光谱探测，也可实现可见光/近红外波段范围的高光谱探测，同时具有4 个短波红外探测通道。海岸带成像仪主要用于中国近岸海域、围填海、海岛、港口以及应急事件的监测调查，空间分辨率为20 m（多光谱波段）和5 m（全色波段），具备侧摆功能，可实现每月1 次对海岸带、江河湖海的详查。船舶自动识别系统，每天2次获取全球大洋船舶位置信息，与海岸带成像仪同时使用，获取更加精准的船舶信息。

同时，为了满足中国海岸带及近海区域的高时高空间分辨率监测需求，中国还将规划静止轨道海洋与海岸带环境监测卫星，实现更高时空分辨率的中国及其邻近海域海洋水色和海岸带生态与资源环境观测。

6 结 语

HY-1C 和HY-1D 是中国首次形成的业务化海洋观测卫星网，实现了全球海洋水色要素的上、下午快速监测覆盖，以及每天4 次的全球海表温度信息获取，空间分辨率达星下点1.1 km。同时，HY-1C/D 能够实现中国近海及海岸带区域和全球其他重点区域3 天2 次较高频次的覆盖观测，获取50 m空间分辨率的CZI影像数据。

依据海洋水色卫星数据处理流程、产品要素探测技术成熟度和应用，构建形成了L0-L4共5级的HY-1C/D 卫星标准数据产品体系，其中L1-L4级产品均可于“中国海洋卫星数据服务系统”免费获取。随着新型海洋卫星的发射、HY-1C/D卫星数据应用需求的拓展以及卫星数据重处理和质量提升的需要，HY-1C/D 卫星产品体系也将进行适当的调整优化。

HY-1C/D 遥感产品在海洋生态环境、极地环境和自然资源监测、海洋防灾减灾和应急管理领域均可进行有效应用。其中CZI遥感影像可应用于近海绿潮、海冰和近海养殖设施的分布位置和面积等信息提取；利用长时序CZI遥感影像，已监测得到了南极冰架脱落及其漂移过程。除近海和海岸带环境的监测应用外，HY-1C/D 遥感数据产品在内陆水体藻华覆盖情况监测、台风云图及其移动路径等方面也得到了应用。HY-1C/卫星的典型产品和应用示例表明其具有较高的应用价值。