对地观测微小卫星的发展现状及其应用

本文对现代微步卫星的基本概念及其技术特点进行了探讨,分析了对地观测微小卫星的 ２和应用前景,并对发展我国自己的对地观测微小卫星提出了相应的建议。     

关于我国空间对地观测系统发展战略的若干思考

一、人类进入空间对地观测的新时代 自1957年前苏联发射第一颗人造地球卫星以来，各国已向空间发射了5000余颗卫星或空间飞行器，其中相当大部分为对地观测卫星。从1960年美国发射第一颗气象卫星之后，人类进入了一个从空间观测地球的新时代。     

从对地观测卫星到对地观测脑

21世纪以来,高分辨率对地观测卫星快速发展,对地观测系统由最初的单星模式发展为现在的轻小型卫星组建星座,实现了全天时、全天候、全方位的对地精细化观测。未来将对地观测卫星星座与通信卫星、导航卫星和飞机等空间节点通过动态组网,建立天基空间信息网络,以实现智能化空天信息的实时服务。为了进一步增强系统的智能化水平,提高系统感知、认知能力和应急响应能力,本文提出未来空间信息网络环境下对地观测脑（earth observation brain,EOB）的概念,对地观测脑是基于事件感知的智能化对地观测系统。详细介绍了对地观测脑的概念模型及需要解决的关键技术,举例说明了对地观测脑初级阶段的感知、认知过程。将来对地观测脑可以回答何时（when）、何地（where）、何目标（what object）发生了何种变化（what change）,并在规定的时间（right time）和地点（right place）把这些正确的信息（right information）推送给需要的人（right people）的手机或其他智能终端,全球用户可实时获得所需的任何数据、信息和知识。     

对地观测数据、空间信息和地学知识的共享

总结了对地观测数据、空间信息与知识共享的研究进展与发展趋势,介绍了武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室设计和开发的对地观测数据、空间信息和地学知识共享平台GeoSquare的最新发展与展望。     

对地观测卫星地面站的目标跟踪技术

利用人造地球卫星进行对地观测是近些年来迅速发展起来的航天领域高新技术。本文针对目前对地观测卫星技术的发展，结合单脉冲测角原理给出了一种对地观测卫星地面站天线系统的整体分析与设计的方法。     

微小卫星对地观测及其应用前景

微小卫星技术是当今空间技术、电子技术、计算机技术、光学技术及遥感技术高度综合的结晶。目前,世界各国都在关注这项技术的发展与应用,以英国萨瑞大学空间技术中心为代表的国外对地观测民用卫星已为十几个国家进行小卫星及微小卫星研制及技术开发服务,我国有关部门已与萨瑞大学开展了有效的合作。从现有小卫星获取的数据资料质量及特征分析,其光谱及几何分辨率都较高,在全球灾害、环境监测、农业估产及资源调查等有广阔的应用前景。发展我国的微小卫星技术,将对我国航天遥感事业起到重要推动作用。     

我国空间对地观测技术的发展与展望

经过50余年发展,我国空间对地观测技术实现了从无到有、由弱到强等巨大跨域,已在经济建设和国防安全等领域取得了广泛应用。当前,物联网、大数据、云计算、人工智能等飞速发展,空间对地观测技术正在发生深刻变革。为把握技术发展脉络,推动“十四五”我国空间对地观测领域高质量发展,本文系统梳理了我国空间对地观测技术的发展历程,从国际竞争、国内需求和技术革新等方面分析了面临的机遇和挑战,展望了巨型星座建设、海量数据处理、智能融合应用等技术发展方向。     

高分辨率对地观测技术在智慧城市中的应用

从智慧城市的概念和发展历程出发,提出数字城市、物联网、云计算等智慧城市建设的关键技术,探讨了高分辨率对地观测技术在智慧城市建设中的应用,列举了智慧城市的典型应用,指出了从数字城市发展到智慧城市的必然趋势,并展望智慧城市的挑战和美好前景。     

我国高分辨率对地观测系统的商业化运营势在必行

目的 高分辨率对地观测系统不仅是关乎国家安全、经济建设和社会发展的重大基础设施,还具有巨大的市场价值,可以促进我国经济的转型发展。按照党的十八届三中全会提出的“使市场在资源配置中起决定性作用”的要求,我国高分辨率对地观测系统必须走商业化运营的道路。本文分析了我国高分辨率对地观测系统发展的主要问题,论述了我国高分辨率对地观测卫星系统商业化运营的必要性和可行性,并对我国高分辨率对地观测系统的商业化运营方式提出了具体建议。     

面向区域目标的多星协同对地观测任务规划问题

我国在轨对地观测卫星数目的不断增多和卫星对地观测需求的日益复杂化,要求利用多星协同完成对大面积区域目标的快速观测和观测数据的及时更新。针对这一新问题,提出了问题的求解框架,并在分析国外目前采用的区域分割方法的基础上,设计了一种改进的基于卫星、星载遥感器参数和区域目标形状特征的观测活动构造和处理方法,对多星协同观测区域目标具有一定作用。     

对地观测卫星的区域目标分割与优选问题研究

目前大多数国家的卫星任务调度系统都只考虑解决点目标的观测任务,只有美、法少数几个国家研究并解决了区域目标的分割与优选问题,但现有方法对星载传感器成像特性考虑得不够,时间窗口利用率较低,易导致任务完成期拖后。为满足国防支援、灾难监视、紧急搜救等时间紧迫的应用需求,本文以一颗载有线阵推扫式CCD相机的传输型地球资源卫星为例,研究了在相机具有侧摆和前后摆能力时对多个区域目标的观测问题。文章深入分析了目前国外在分割处理区域目标时所采用的方法,指出了这些方法的不足之处,通过改进现有分割方法,提出了一种新的基于目标特征与星载传感器性能特征的区域分割方法,并建立了面向多区域目标的优选问题数学模型。     

改进的邻近四点法建筑物多边形化简算法

针对应用邻近四点法化简建筑物多边形时因实际数据的复杂性及该算法的不完善出现的效率下降和准确性降低问题,该文提出了一种基于邻近四点法建筑物多边形化简的改进算法。该方法排除了冗余点的干扰,避免运算耗时;细化了基本处理单元的分类,避免遗漏特殊结构类型基本处理单元的处理;对建筑物多边形进行了分类及实时标记,以达到在同时考虑基本处理单元和建筑物多边形的情况下实现建筑物多边形化简的目的。实验结果表明:此改进算法更加实用化,且提高了建筑物多边形化简的效率和准确性。     

顾及邻近五点的建筑物多边形化简方法

针对传统的建筑物化简算法无法准确保持建筑物局部细节几何特征,容易产生尖锐凸角等问题,提出了一种基于邻近五点的建筑物多边形化简方法。通过将多边形边界上的邻近五点定义为基本处理单元,实现对建筑物边界Z形平行、Z形不平行、U形平行、U形不平行的4类几何模式划分,进行渐进式化简,并针对化简过程中产生的尖角顾及角度约束对其削尖。对某地区部分1∶1万实际建筑物多边形数据进行试验,结果表明,所提算法在保持建筑物基本几何形态特征的基础上,能够尽可能地避免尖角的产生,化简结果更加符合人类的视觉认知。     

Development of polygon shift method for generating 3D view map of buildings

The authors have developed a new method termed “Polygon Shift Method” that enables the generation of a 3D view map of a city with tall buildings with a simplified procedure to shift a polygon and check the overlap between the original and shifted polygon. Boolean operations are applied with a newly defined “Fore or Aft” side and a “Depth Distance” that functionally express the visibility criteria or hidden point processing in the 3D view. Since the polygon shift method can be operated with a raster-based structure, the computer processing for generation of a 3D view map of buildings with shadow is simple and efficient.     

空间知识挖掘的自然面群聚集度聚类方法

空间聚类是挖掘空间知识的重要手段之一.针对现有方法难以处理几何、分布特征差异大的面群聚类问题,本文提出了一种面要素分布密度的描述参数—聚集度,并设计了一种自然面群聚类方法.首先,分析了面要素分布密度的影响因子,定义了聚集度的概念,设计其计算方法并验证其有效性及优势;然后,基于聚集度和边界最短距离建立相邻面从属关系,识别...     

北斗三号观测数据质量及定位精度初步评估

开展BDS-3观测数据质量评估对于即将到来的BDS-3应用研究至关重要。本文从载噪比、伪距多路径及观测噪声3方面评估了BDS-3卫星的观测数据质量,在此基础上分析了其标准单点定位和短基线相对定位性能。初步评估结果表明：在载噪比方面,BDS-3卫星的B1I频点比BDS-2卫星高3~4 dB/Hz,B3I频点最高,其余频点大小相当;在多路径方面,BDS-3卫星伪距B2a、B2b和B3I与BDS-2的B3I大小相当,B1I和B1C与BDS-2的B1I、B2I大小相当,且BDS-3各频点的伪距多路径组合中不存在明显的与高度角相关的伪距偏差;在观测值噪声方面,BDS-3卫星与BDS-2卫星各频点大小基本相当。相比于仅使用BDS-2卫星,增加BDS-3卫星可以改善几何图形结构,一定程度上提高伪距单点定位和短基线相对定位的精度。     

射线法判断点与包含简单曲线多边形关系的完善

点与多边形关系的判断问题一直是计算机图形学中的基本问题之一,目前判断点与多边形关系的射线法只考虑多边形边界全部由直线组成,而在实际应用中,多边形边界经常包含简单曲线。本文以圆弧为例,在分析已有射线法基础上,提出对射线法的完善算法,解决了点与包含圆弧的复杂多边形关系的正确判定。     

基于南方cass的土地利用图斑绘制改进方法研究

第二次全国土地调查中土地利用图斑绘制是十分重要的环节.依据城镇土地利用数据建库的新绘制要求,研究在南方cass下传统的基于面的图斑绘制方法的不足,并提出一种改进的基于线的图斑绘制方法.采用该方法,很快完成了某县城镇17 kmz的土地利用图斑绘制工作.实践证明该方法可以大大提高土地利用图斑绘制的工作效率,确保土地利用数据...     

Relationship of Uncertainty and Line Segment for Between Polygon Segment Spatial Data in GIS

The mathematic theory for uncertainty model of line segment are summed up to achieve a general conception, and the line error hand model of εσ is a basic uncertainty model that can depict the line accuracy and quality efficiently while the model of εm and error entropy can be regarded as the supplement of it. The error band model will reflect and describe the influence of line uncertainty on polygon uncertainty. Therefore, the statistical characteristic of the line error is studied deeply by analyzing the probability that the line error falls into a certain range. Moreover, the theory accordance is achieved in the selecting the error buffer for line feature and the error indicator. The relationship of the accuracy of area for a polygon with the error loop for a polygon boundary is deduced and computed.