全球高分辨率商业遥感卫星的现状与发展

高分辨率卫星遥感影像由于空间分辨率高、识别地物能力强、信息准确等因素,受到各国的重视。长期以来,高分辨率遥感卫星多用于军事目的。20世纪90年代后,法国发射了民用商业卫星SPOT,实现了巨大的商业     

“长征”二号D一箭四星发射成功

正2021年6月11日11时03分,在太原卫星发射中心,"长征"二号D运载火箭托举"北京"三号卫星直冲云霄,同时搭载的还有"海丝"二号卫星、"仰望"一号卫星、"太空试验" 1号天健卫星。随后,4颗卫星全部进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。"北京"三号卫星是由航天东方红卫星有限公司研制的光学敏捷遥感卫星,可快速获取高质量、高分辨率、高定位精度地面影像,大幅提高我国商业遥感卫星技术水平。卫星成功发射后,可为全球市场提供大量高分辨率遥感卫星数据和信息产品,     

“长征”二号D一箭五星发射成功

正2021年7月3日10时51分,在太原卫星发射中心,由上海航天技术研究院研制的"长征"二号D运载火箭托举"吉林" 一号宽幅01B卫星和4颗搭载星点火升空,随后将5颗卫星全部送入预定轨道。"吉林"一号宽幅01B卫星是光学遥感卫星,可获取幅宽不小于150km的高清影像,卫星可为国土资源、矿产开发、智慧城市建设等行业提供遥感服务;搭载星分别为3颗"吉林" 一号高分03D卫星及1颗"星时代"十号卫星。     

资源三号卫星应用分析与展望

资源三号卫星是我国高分辨率立体测图卫星,主要目标是获取三线阵立体影像和多光谱影像,实现1∶50 000测绘产品生产能力以及1∶25 000和更大比例尺地图的修测和更新能力。自2012年1月9日发射以来,资源三号01星在轨运行安全稳定,成像计划科学紧凑,影像获取持续高效,全球共获取高精度卫星影像超过7000万平方千米,为全国基础地理信息数据库更新、地理国情监测、国家地理信息公共服务平台"天地图"建设等国家重大测绘工程和国土、农业、水利、交通、环保和减灾等各行业1800多家用户提供了精度高、现势性强的自主卫星测绘地理信息服务保障。文章介绍了资源三号卫星在各行业的应用情况,分析了其产生的良好社会经济效益。同时,对其潜在的应用前景进行了展望。     

高分辨率遥感卫星在重庆市城乡规划领域中的实践

正城乡规划是城镇建设与管理的直接依据[1],其内容涉及面广、工期长、专业性强,这使得规划基础资料(自然条件、环境状况、资源分布、城市建设等)调查整理的任务复杂艰巨,传统的测绘调查耗时费力。以高分辨率卫星为代表的遥感技术已成为城乡规划基础资料获取的主要手段之一[2,3]。卫星遥感可快速获取大范围地表真实信息,且受限条件少[4]。最新的卫星影像图,可作为提取规划要素的专题信息底图,为城乡规划提供精确的、现实性强的基础数据;历史影像图记录了规划区各个时期的演变情况,为规划人员提供直观、精细     

“太空千里眼”——“高分一号”卫星传回首批图像

2013年6月6日中国国家国防科技工业局发布了"高分一号"卫星获取的首批影像图,图片影像清晰,层次分明,信息丰富。专家表示该卫星达到了设计要求,后续将为国土、环境、农业等领域提供精准服务。作为中国首颗设计、考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星,"高分一号"卫星配置了2台分辨率为2m全色/8m多光谱的高分辨率相机和4台分辨率为16m的多光谱宽幅相机,6台相机全部由北京空间机电     

高分二号卫星首批影像图发布

9月29日，国家国防科工局对外公布了我国首批亚米级高分辨率卫星影像图，充分展示了高分二号卫星在国土资源监测、矿产资源开发、城市精细化管理、交通设施监测等众多方面的广泛应用潜力。     

国产光学卫星影像几何精度研究

受卫星设计和关键硬件制造水平的限制,我国高分辨率光学卫星影像的自主几何定位精度与国际先进水平仍有一定差距。针对在轨的国产光学卫星的影像几何精度问题,文章从误差源分析入手,提出了国产光学卫星影像几何精度提升理论和方法,通过在卫星数据处理过程中自动检测、消除包括设备安装,姿态、轨道测量,相机畸变,时间同步等多种误差,提高了卫星影像的几何精度;并对高分辨率卫星数据的几何精度提升状况进行了验证。结果表明:经过所提出的几何精度提升方法处理后,国产卫星的带控制点影像几何定位精度均可达到1.5像素,显著优于原设计指标。     

基于几何定位一致性的星载多光谱影像配准精度分析

多光谱影像波段配准是高分辨率光学遥感卫星多光谱相机数据预处理的关键环节,其配准精度直接影响影像产品的融合、解译等应用。文章首先从理论上深入分析了影响基于几何定位一致性多波段配准方法精度的因素,然后利用"资源三号"(ZY-3)卫星多光谱相机影像数据,并结合像方配准方法进行了对比实验验证。实验结果表明,当平台无震颤或存在微小震颤时,基于几何定位一致性多波段配准方法精度优于0.2像元,能满足高分辨率遥感卫星多光谱影像高精度配准需求。     

基于双时相遥感影像差异信息的深度学习滑坡检测

目前利用高分辨率卫星影像进行滑坡等地质灾害识别逐渐成为研究热点,滑坡目视解译依赖于解译人员的经验,耗时费力且提取精度低,而传统的滑坡自动识别方法易将滑坡和道路、裸地、建筑等多种具有相似光谱信息的地物混淆。针对以上问题,文章使用一种双时相高分辨率卫星影像差异信息的深度学习滑坡检测算法,获取时序影像各个波段和归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）的差异影像作为深度学习的输入特征。为充分挖掘滑坡前后影像多种信息差异特征,采用了U-net网络模型耦合空洞空间金字塔池化和嵌入注意力机制模块相结合进行滑坡特征提取的方法,该方法增强了滑坡边界信息的保存,能够有效地提取滑坡边界信息和发生剧烈变化的区域。利用上述方法对恩施市和九寨沟进行了滑坡检测,实验结果显示,所取得的综合评价指标值（F1-Score）分别为88.4%和90.53%,误差较小、精度较高。表明该方法能够准确检测出高分卫星数据的滑坡边界,且能保持滑坡的完整性。     

“高分四号”卫星面阵凝视相机超分辨技术

"高分四号"(GF-4)卫星是中国首颗高分辨率地球静止轨道卫星,在防灾减灾、环境监测、天气预报等领域具有重大的应用价值。GF-4卫星相机采用面阵探测器,具有凝视观测、时间分辨率高等特点。根据GF-4卫星的成像特点,对GF-4卫星影像进行超分辨重建,可得到分辨率更高的卫星影像。文章针对遥感影像超分辨率重建需要解决的三个问题:图像配准、点扩散函数(Point Spread Function,PSF)的准确测量和超分辨率重建算法进行了研究。使用了精确测量PSF的改进凸集投影超分辨重建方法对GF-4卫星在轨图像进行了验证。测试结果表明,经超分辨重建后的影像在保持清晰度和信息细节的同时,分辨率得到了较大提高。该方法在面阵凝视空间相机遥感图像的超分辨重建领域具有良好的应用前景。     

业界动态

资源三号卫星向近400家单位提供卫星影像数据1月9日,资源三号卫星工程研制总结暨成果交流座谈会召开,我国首颗民用高分辨率立体测图卫星——资源三号成功发射一年来,已成为目前我国综合精度最高的遥感测绘卫星,已向国内外近400家单位提供了3万余景、覆盖面积超过3500万平方千米的卫星影像数据产品。我国将用10～15年时间建立满足测绘地理信息需求的测绘遥感卫星体系。     

高分专项“高分六号”卫星成功发射

正2018年6月2日12时13分,我国在酒泉卫星发射中心用"长征二号丁"运载火箭成功发射高分专项"高分六号"卫星。"高分六号"是一颗低轨光学遥感卫星,也是我国首颗精准农业观测的高分卫星,具有高分辨率和宽覆盖相结合特点,将与在轨的"高分一号"卫星组网运行,大幅提高对农业、林业、草原等资源监测能力,为农业农村发展、生态文明建设等重大需求提供遥感数据支撑。"高分六号"卫星具有高分辨率、宽覆盖、高质量成像、高效能成像、国产化率高等特点,设计寿     

基于RFM与平面高程控制分离的立体定位研究

星载激光测高技术应用于高分辨率光学立体测绘卫星,辅助航天摄影测量以提高卫星几何精度将成为一种重要的技术手段。针对复合测绘这一思路,文章基于有理函数模型(rational function model,RFM)进行立体定位研究。初步建立了高分辨率遥感卫星基于平面控制和高程控制数据分离的区域网平差模型,以天津地区"资源三号"卫星影像作为试验数据,并利用直接前方交会定位模型、RFM系统误差补偿模型、立体区域网平差模型对构建的模型进行精度验证。试验结果表明,基于平面控制和高程控制数据分离的区域网平差可以提高卫星影像的几何定位精度,且精度与其它模型相当,证明了平面高程控制数据分离进行RFM区域网平差的有效性和可行性。     

“资源三号”卫星遥感技术

"资源三号"(ZY-3)卫星是中国自行研制的民用高分辨率光学传输型立体测绘卫星,于2012年1月9日在太原卫星发射中心使用CZ-4B运载火箭发射升空。卫星可提供3.5m分辨率立体影像,2.1m全色/5.8m多光谱平面影像,可用于1∶50 000立体测图及更大比例尺基础地理信息产品的生产和更新。文章重点介绍了ZY-3卫星定位精度高和内方位元素稳定性强等任务特点以及内方位元素高稳定性的立体测绘相机、高速率双圆极化复用数据传输技术、角秒级定姿精度等技术创新点,简要介绍了在轨评价及应用情况,为后续测绘卫星提供参考。     

“高分四号”卫星影像辐射与几何精度评价

"高分四号"(GF-4)卫星是中国首颗高分辨率静止轨道面阵凝视光学遥感卫星,载荷首次采用面阵CMOS探测器在36 000km高轨成像、基于面阵成像构建在轨相对辐射校正模型、面阵相机光学畸变在轨检校。文章首先分析了影响GF-4卫星影像辐射质量(quality,以下同)与几何精度的关键因素,然后介绍了高轨面阵成像处理模型的构建技术,最后分析评价了GF-4卫星影像的辐射质量、几何质量和处理精度。结果表明:GF-4号卫星全色多光谱影像的平均行标准差、平均标准差和广义噪声等相对辐射精度指标均优于3%,典型地物信噪比平均优于40d B。影像内部畸变在垂轨和沿轨方向均优于0.8个像素。     

液体动力制造过程检测技术应用与挑战

正随着我国航天强国建设步伐的不断加速,载人航天、月球探测、"北斗"卫星导航系统、高分辨率对地观测系统、新一代运载火箭等重大工程持续推进,新的重大科技项目和航天工程陆续启动,对航天运载火箭的质量和可靠性提出了更高的要求。液体火箭发动机(简称液体动力)是航天运载器的心脏,其     

地球静止轨道高分辨率成像卫星的发展现状与展望

文章首先简要介绍了"高分四号"卫星的主要性能指标和在轨运行情况,然后梳理了美国、欧洲等国家地球静止轨道高分辨率成像技术的发展现状。文章重点从卫星的轨道特性、多任务适应的工作模式、灵活的任务编排、实时动态监测、在轨长寿命几个方面总结提炼出"高分四号"卫星创新点;从谱段特性、成像体制、多功能一体化设计、高精度热控设计、高稳定性的结构一体化设计等多个方面分析了成像载荷的特点。最后,分析了地球静止轨道高分辨率成像卫星的发展趋势,展望了未来空间基础设施规划中计划实施项目的应用特点和应用领域。     

“高分四号”卫星遥感技术创新

"高分四号"卫星是中国首颗地球静止轨道高分辨率光学遥感卫星,是国家高分辨率对地观测系统重大专项工程的重要组成部分。"高分四号"卫星将高时间分辨率和较高空间分辨率相结合,为减灾、气象、地震和林业等多个行业的应用提供遥感数据服务,并为海洋、国土和水利等行业以及国防建设提供遥感数据支持,实现中国民用高分卫星研制和卫星遥感应用领域的新突破。文章分析了"高分四号"卫星在运行轨道、探测手段、控制体制等多方面的任务特点,总结了卫星总体设计技术、高精度控制技术、复杂条件下像质保障技术、高精度热控技术、高可靠长寿命技术等创新点,为中国静止轨道高分辨率光学遥感领域后续发展提出重要建议。     

空间技术支持智慧城市建设与发展的思考

中国正处于快速的城市化进程中,城市规模不断扩大,在促进经济、社会、人文发展和拉动国家整体发展水平上发挥了重要作用。然而,随之带来的城市环保、节能、交通、安全、产业转型升级等方面的压力也日益增加,亟需新的城市发展模式与管理工具来有效提升城市发展水平。随着新一代信息技术的广泛应用与"城市精细化管理"理念的转变,"智慧时代"呼之欲出。越来越多的城市提出了在"十二五"期间把建设智慧城市作为转变发展方式、实现可持续发展的重要手段。未来智慧城市建设将在中国掀起新一轮的高潮。一方面,自智慧城市的概念问世以来,世界各国竞相开展了智慧城市的研究与实践,但业界对其定义、内涵的理解不尽相同,甚至与其他信息技术概念发生混淆。因此,如何走出认识误区,把握智慧城市建设内涵与实质成为当前政府主管部门及产、学、研各界亟待明确的问题。另一方面,智慧城市作为信息技术与城市建设的完美结合,涉及技术众多。其中空间技术作为贯穿智慧城市最重要的位置信息获取、传输、定位技术,具有不可或缺的作用。随着中国航天技术的快速发展,可用空间资源越来越多,如何充分发挥空间技术优势,将空间信息融入智慧城市建设并带动空间信息产业发展、促进经济发展转型也是智慧城市发展建设中所需关注的重点。本文在分析智慧城市实质与内涵的基础上,给出了关于智慧城市的定义;梳理了智慧城市的框架体系;归纳了智慧城市国内外发展现状;结合中国航天技术的发展,阐述了空间技术在智慧城市建设中的地位和作用;总结了智慧城市建设的意义。