地球居然“記住”了我們每個人的名字

宇宙的視角下 地球記住了我們每一個人的名字
聞新 何升龍 白梓池

近期，美國國家航空航天局（NASA）依托“陸地衛(wèi)星項目”所累積的豐富地球資源庫，創(chuàng)新性地推出了一個在線互動網(wǎng)站及其特色工具。這一工具不僅完全免費，而且極具趣味性：用戶只需簡單輸入自己的名字，系統(tǒng)就能自動生成一系列圖像，這些圖像以巧妙的方式拼合出用戶名字中的每個字母。完成創(chuàng)作后，用戶可以選擇下載這些充滿個性的圖片，無論是自我欣賞還是與朋友分享都極為適宜。不過，在介紹如何獲取這些免費資源及其背后的原因之前，讓我們先一同揭開“陸地衛(wèi)星項目”的神秘面紗，了解其背后的資源和實力。
1.什么是“陸地衛(wèi)星項目”

“陸地衛(wèi)星項目”（Landsat Program）是由美國國家航空航天局（NASA）與美國地質調查局（USGS）攜手管理的一系列地球觀測衛(wèi)星任務。該項目旗下的Landsat衛(wèi)星系統(tǒng)，作為美國唯一的中等尺度全球地表反復觀測平臺，不僅能夠捕捉自然地表的變化，還能記錄人為活動對地表的改造。
追溯至1972年7月23日，在與NASA的緊密合作下，地球資源技術衛(wèi)星（ERTS-1）成功升空，并隨后被命名為Landsat 1（陸地衛(wèi)星1號）。此后，多顆Landsat衛(wèi)星相繼發(fā)射，為地球遙感數(shù)據(jù)的收集做出了巨大貢獻。目前，仍在軌運行的衛(wèi)星包括Landsat 8和Landsat 9。此外，NASA與USGS還在積極規(guī)劃后續(xù)的空間陸地成像任務，其中備受矚目的是作為Landsat 9繼任者的Landsat Next。
Landsat系列衛(wèi)星憑借其卓越的地面分辨率和全面的光譜波段，能夠高效地追蹤土地利用狀況，并精準記錄因氣候變化、城市化進程、干旱災害、野火肆虐、生物質變化（如碳評估）等多種自然與人為因素所引發(fā)的地表變遷。
自1972年啟動以來，Landsat系列衛(wèi)星已持續(xù)觀測地球超過50年，期間收集了大量令人嘆為觀止的圖像和珍貴的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)為土地變化的研究提供了不可或缺的信息和趨勢分析，而這些信息是其他任何途徑都無法獲取的。作為全球持續(xù)收集時間最長的中等分辨率空間陸地遙感衛(wèi)星系統(tǒng)，Landsat不僅承載著科研的重任，還廣泛應用于商業(yè)活動、教育以及各類社會活動中，為全球各地的用戶提供了寶貴的衛(wèi)星數(shù)據(jù)支持。

2.當下Landsat系列衛(wèi)星在軌運行情況
2021年9月27日，Landsat 9衛(wèi)星在加利福尼亞州的范登堡太空軍基地成功發(fā)射升空，與已在軌運行的Landsat 8衛(wèi)星形成了雙星協(xié)同觀測的局面。這一組合使得數(shù)據(jù)采集的重訪周期從每16天縮短至每8天一次，與先前Landsat 8與Landsat 7的組合保持了一致的高效率。這一改進繼續(xù)彰顯了Landsat項目在監(jiān)測、理解和管理對人類生存至關重要的土地資源方面所發(fā)揮的關鍵作用。
相較于以往的Landsat衛(wèi)星，Landsat 9在成像能力上實現(xiàn)了顯著提升。無論是測量精度還是幾何范圍，Landsat 9都展現(xiàn)出了比前幾代衛(wèi)星更加出色的性能。因此，它能夠每天為Landsat全球陸地存檔增添約1400個場景的有價值數(shù)據(jù)，進一步豐富了我們的地球觀測資源。

3.“陸地衛(wèi)星項目”的未來展望
預計于2030年末至2031年初期間，一項創(chuàng)新的Landsat任務——Landsat Next衛(wèi)星將發(fā)射升空，這標志著在測量能力上的巨大飛躍，并且會帶來更高的時間、空間和光譜分辨率。該任務旨在滿足全球陸地觀測據(jù)用戶的需求，支持不斷發(fā)展和新興的應用領域，同時確保陸地觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性和地球陸地表面最長太空記錄的數(shù)據(jù)質量得以維持。

Landsat Next衛(wèi)星觀測系統(tǒng)由三顆衛(wèi)星組成的星座構成，這三顆衛(wèi)星將通過一箭三星的方式發(fā)射進入太空，并部署在653公里的軌道高度上，彼此相隔120度分布。這一星座系統(tǒng)將提供每6天的重訪率，相較于Landsat 8或Landsat 9的16天重訪周期，得到了顯著的性能提升，從而增強了對動態(tài)和變化景觀的監(jiān)測與管理能力。
此外，Landsat Next衛(wèi)星觀測系統(tǒng)的空間分辨率也實現(xiàn)了大幅提升，每顆衛(wèi)星攜帶的所有載荷的空間分辨率均優(yōu)于以往的Landsat衛(wèi)星任務，能夠檢測到更小的特征并更精確地描繪陸地表面、地表水域和海岸線的細節(jié)。像素分辨率范圍從10米到60米不等。同時，Landsat Next還擴大了其頻譜容量，并引入了10個新的頻譜頻段，以支持傳感等新興應用，如監(jiān)測藻華、冰蓋以及估算表面發(fā)射率等。
Landsat Next衛(wèi)星將繼續(xù)延續(xù)Landsat項目數(shù)十年來的空間多光譜圖像數(shù)據(jù)記錄傳統(tǒng)，該記錄以全球視角全面覆蓋并重復觀測地球陸地表面，其尺度足以隨時間檢測、區(qū)分、表征和監(jiān)測自然和人類活動引起的變化。具體任務涵蓋利用物候特征進行植被分類和作物發(fā)育、健康和產(chǎn)量建模，檢測由收割以及偶發(fā)性昆蟲和病害因子引起的周期性干擾，評估近連續(xù)的水資源利用和蒸散發(fā)情況，提供火災和有害藻華發(fā)生的早期預警，在熱浪季節(jié)監(jiān)測公共衛(wèi)生狀況，以及追蹤陸地和海洋上雪和冰的動態(tài)變化等。

4.如何利用Landsat衛(wèi)星拍攝的地球圖像創(chuàng)建自己的名字
要使用衛(wèi)星圖像拼出自己的名字，你需要按照以下步驟操作：
（1）首先，你需要訪問以下網(wǎng)址：
https://landsat.gsfc.nasa.gov/apps/YourNameInLandsat-main/index.html
進入該網(wǎng)頁后，你將看到一個如圖1所示的界面。這個界面是創(chuàng)建個性化名字圖像的起點。

圖1 人機交互界面
（2）在圖2所示的界面對話框中 ，請輸入您的名字。例如，輸入您的姓名后，點擊對話框右側的按鈕，您將會看到如圖2所示的界面展示您的名字圖像（請注意，如果您對生成的圖像不滿意，可以反復點擊 按鈕，直到得到滿意的結果為止）。

圖2 Landsat將創(chuàng)建一系列圖像，其中包含描繪你名字每個字母的圖像。

2）如何知道描繪你自己名字的圖像來自地球什么位置呢？
用鼠標點擊每張圖像，對話框下面就會給出圖像的經(jīng)緯度和地理位置?，F(xiàn)在，用鼠標點擊第一幅圖像，可以獲得的地理位置信息：“w”: 67°02'10.9 N 40°20'19.3 E Ponoy River, Russia，見圖3所示。

圖3 點擊描述字母“W”的第一幅圖像，可以獲得地理位置信息
3）如何分享
點擊按鈕
，可以下載分享圖片，然后就可以分享了。

圖4 下載的圖片，可以給自己或分享。