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。     

China's high-resolution optical remote sensing satellites and their mapping applications

Since the beginning of the twenty-first century,several countries have made great efforts to develop space remote sensing for building a high-resolution earth observation system.Under the great attention of the government and the guidance of the major scientific and techno-logical project of the high-resolution earth observation system,China has made continuous breakthroughs and progress in high-resolution remote sensing imaging technology.The development of domestic high-resolution remote sensing satellites shows a vigorous trend,and consequently,a relatively stable and perfect high-resolution earth observation system has been formed.The development of high-resolution remote sensing satellites has greatly pro-moted and enriched modern mapping technologies and methods.In this paper,the develop-ment status,along with mapping modes and applications of China's high-resolution remote sensing satellites are reviewed,and the development trend in high-resolution earth observa-tion system for global and ground control-free mapping is discussed,providing a reference for the subsequent development of high-resolution remote sensing satellites in China.     

地理国情普查影像解译自动化方案研究

随着空天地一体化对地观测传感网的逐步完善,积累了大量的空间遥感影像。地理国情普查项目进一步地推动了遥感技术的发展和遥感影像的使用,使遥感影像更好地服务于经济社会的发展和生态文明的建设。传统的依靠人工的地物信息提取方式不能满足需求,本文尝试影像解译自动化方案替代完全依靠人工采集的方式,提高遥感信息提取的效率。     

地球资源环境动态监测技术的现状与未来

针对国家全球化战略和迫切需要解决的全球环境和资源问题,本文阐述了国内外地球资源环境动态监测技术主要研究进展,发现存在地球资源环境监测高精度产品缺乏、动态监测能力不完备、遥感信息服务及时性和便携不足等主要问题。在此基础上,提出中国迫切需要发展面向全球和重点区域的持续、动态观测能力,建立全球视野的资源环境动态监测产品和应用系统,突破全球资源环境研究的理论和关键技术,建立全球资源环境遥感监测指标和技术体系,形成全球立体协同观测、资源汇聚优化、信息智能处理、云平台业务应用的自主技术体系,完善支撑任务驱动的数据汇聚、模型调度、产品生成等在线遥感信息服务能力,发布全球、洲际和全国高质量空间要素遥感信息产品、专题应用系统、技术报告等成果。最终为全球资源环境研究提供知识发现的数据和服务,支撑中国在全球资源环境监测评估、重大灾害事件监测预警、应对国家安全与全球变化等领域的服务。     

论智能化对地观测系统

分析了不同遥感用户对遥感数据的不同需求,提出了解决遥感数据处理自动化、智能化和实时化的方案———智能对地观测系统(IEOS),分析其体系结构和关键技术,并对IEOS的前景做了展望。未来全球IEOS的用足出不出户,就可以通过终端设备,方便获取全球任何空间信息。     

雷达遥感六十年：四个阶段的发展

雷达遥感问世60年来已经历了4个阶段的发展,其在对地观测中的作用正日益凸显,已经广泛应用于不同领域。4个阶段分别是单波段单极化阶段,多波段多极化阶段,极化和干涉阶段,以及以双/多站或星座、高时序高分宽幅、3维成像为代表的新阶段。本文结合作者长期在雷达遥感领域的研究经历,总结和回顾了雷达遥感的阶段发展和具有里程碑式的代表性技术;从观测技术、数据处理和应用角度阐述了新阶段雷达遥感的发展趋势,以及雷达遥感与人工智能和大数据结合的思考;最后着眼未来,介绍了月基雷达对地观测平台的前瞻性研究。     

高光谱遥感影像管理系统的设计与实现

由于高光谱数据的海量高维特征,使得传统的信息系统难以有效地对这些数据进行高效地存储、处理、分析,表现等管理操作。因此如何采用新的技术来开发一个能有效管理高光谱遥感影像数据的影像管理系统,是当前高光谱快速发展和深入应用的一个瓶颈之一。本文在研究的过程中,对当前影像管理系统的发展作了大量的分析,利用成熟的关系数据库和程序设计语言,开发了一个方便实用的高光谱遥感影像管理系统以管理高光遥感影像和其他遥感信息,提高影像管理效率。系统已初步实现了多景高光谱遥感影像检索,可以任意加载、导入高光谱遥感影像,运行效果良好。     

高分辨率光学卫星遥感影像高精度无地面控制精确处理的理论与方法

卫星影像全球无地面控制高精度几何定位是卫星摄影测量技术发展追求的主要目标,也是实现困难地区和境外地区测图的关键支撑技术。本文围绕我国国产遥感卫星的技术发展,详细论述了高分辨率光学卫星遥感影像高精度无地面控制几何定位的理论与方法,在天星地一体化全链路误差建模分析的基础上,提出了在轨几何定标理论与方法、稳态重成像几何处理模型与方法及大规模无地面控制区域网平差理论与方法。将本文方法应用于资源三号卫星影像的数据处理,试验结果满足1∶50 000测图精度,证明了理论和方法的正确性。     

Remote sensing activities in Japan

Remote sensing activities in Japan are reviewed under three sectors; the government, private and universities. International activities are also reviewed.

The largest governmental activity is the launch of earth observation satellite by National Space Development Agency (NASDA). Apart from that, remote sensing technology is utilized in many government research institutes.

The first level activities in private companies are research, design and development of rockets, spacecrafts, sensors and receiving stations which are carried out by five big electronic companies. Aerial survey companies and oil exploration companies are presently utilizing technology of remote sensing.

University professors are bearing the responsibility for research and education as well as advising the government and private companies.     

附有物理量和气象条件约束的光学卫星国土观测有效覆盖率评估

传统光学卫星国土观测覆盖评估建立在卫星对地理想覆盖的基础上,并未考虑卫星存储、星地数据传输、观测时长等物理量及观测区域气象因素对于覆盖性能的影响。本文针对光学遥感卫星的国土观测需求.建立国土观测有效覆盖能力评估指标体系,根据卫星数据存储能力、星地数据传输能力、卫星单圈最大观测时长、卫星观测太阳高度角等性能参数,提出了基于物理性能约束下的有效覆盖计算方法。根据气象台站历年气象数据,提出了气象约束因子的计算方法。综合考虑卫星物理性能约束与观测区域气象约束,计算光学遥感卫星对地观测有效覆盖能力。最后根据专家设计的光学遥感卫星国土观测有效覆盖能力评估指标权重,利用层次分析法(AHP)评估光学遥感卫星系统对于国土观测的需求满足程度。试验结果表明,本文方法对于国土观测有效覆盖的估算和评价结果更加精确,更接近于国土观测的实际应用需求,为对地观测有效覆盖能力评估提供了一种更为精确的可行方案。     

高分辨率遥感影像图制作的镶嵌线自动提取

为更好地发挥遥感技术在城市规划地图制作中的应用,高分辨率遥感影像成为城市地图制作中最重要的数据源。面对地物信息复杂、建筑物众多的城市地区,如何快速提取高分辨率遥感影像地图制作过程中相邻两景影像之间的镶嵌线具有重要意义。本文以国产卫星中分辨率最高、幅宽最小的GF-2影像为数据源,融合建筑物轮廓数据,研究了基于最短路径的A*搜索算法,实现了遥感影像地图制作的镶嵌线自动提取技术。结果表明,该方法能够自动生成避让建筑物的镶嵌线,速度快、镶嵌质量高,可广泛应用于城市地区高分辨率遥感影像地图制作。     

新型遥感卫星数据目录服务系统的研制

随着遥感技术的不断进步,各种类型的新型传感器不断涌现,遥感数据源呈现高时间分辨率、高空间分辨率和高光谱分辨率的发展趋势,数据类型越来越多,数据量越来越大。对于这些海量遥感数据必须采用有效的存储、管理和检索。首先分析了遥感编目数据的特点,在对构建高性能、高可靠和可维护的遥感卫星数据目录服务系统的关键技术进行研究的基础上,实现了新型的目录服务系统,并描述了该系统实现的功能。     

论自动化和智能化空间对地观测数据处理系统的建立

未来１０年遥感对地观测技术的发展使得遥感影像的获取将走向多种传感器、多分辨率、多谱段和多时相。各国计划发射的对地观测卫星将使我们能够同时获取大量的、不同分辨率的、多谱段的可见光、红外、微波辐射和侧视雷达的数据。从而构成用于全球变化研究、环境监测、资源调查、灾害防治的多层次遥感影像金字塔。为了能够及时地、充分地利用这些对地观测数据来回答地学研究和人类社会发展所面临时的问题，更好地发挥遥感为国民经济建设服务的巨大潜力，必须从技术上建立一个自动化和智能化的空间对地观测数据处理系统。鉴于目前应用滞后于发射，软件落后于硬件的现实情况，本文简要叙述建立自动化和智能化空间对地观测数据处理系统的必要性和可能性，分析建立该系统的主要目标和需解决的关键技术并希望国家集中各有关方面的人力和财力来共同攻关，以建立和完善我国的地球科学信息系统，提高综合研究与深入分析的现代化水平。     

面向任务的高分辨率光学卫星遥感影像智能压缩方法

随着对地观测系统以及空间信息网络的快速发展,中国已经建成星地一体化的对地观测系统。高分辨率遥感影像数据从GB级转向TB级,轻小型智能遥感卫星有限的带宽容量和存储空间都严重限制了遥感信息的智能实时服务,由此提出了一种面向任务的智能压缩方法。首先,基于遥感影像的数据特点以及轻小型智能遥感卫星星地数传的瓶颈,分析了传统在轨压缩算法的局限性,论述了面向任务的高分辨率光学卫星遥感影像智能压缩处理的重要性;其次,提出了基于珞珈三号01星平台面向任务的智能压缩方法,通过星上高质量成像和高精度几何定位获取观测区域;然后,根据不同的任务需求,利用信息提取模型获取感兴趣目标/区域;最后,利用压缩模型对该区域进行自适应码率分配来实现高倍率压缩任务,并生成码流文件回传到地面。针对不同的任务需求,合理分配码率,可通过该方法有效实现遥感影像的高倍率智能压缩。     

高分辨率遥感影像波段配准误差试验分析

高分辨率遥感影像波段间配准误差是影响影像质量及其应用精度的重要因素之一。配准误差指标要求是影像传感器研发中 的一项重要参数。为准确分析配准误差对遥感应用的影响程度，在试验研究中利用多项式模型模拟各种配准误差的图像，并从几何 精校正、目视解译、非监督分类实验及数据融合等角度分析了不同波段配准误差情况下对遥感应用的影响，提出了遥感应用中对高 空间分辨率卫星影像的波段配准指标要求。     

多时相遥感影像变化检测方法综述

遥感影像变化检测一直是国际遥感领域研究的热点和难点,尽管各国学者对变化检测问题进行了大量深入的研究,但是目前尚未出现一种普适性强、适用于所有情况的通用方法。随着遥感对地观测技术的快速发展和应用,变化检测技术体系也在不断地发展和演化。回顾了多时相遥感影像变化检测技术的发展历程,对多时相遥感影像变化检测方法的分类体系进行了归纳总结,从变化检测预处理、变化检测方法、精度评价3个方面详细总结了变化检测研究的最新进展,并指出了变化检测面临的核心困难及可能的应对措施,以期推动遥感影像变化检测研究更加深入的发展。     

红外遥感技术的进展与展望

本文通过对机载和星载典型红外遥感器的技术性能、特点和主要应用以及成像光谱仪的叙述,概述了红外遥感技术的发展现状,展望了90年代红外遥感技术(特别是红外成像技术)在资源调查、环境监测、大气和海洋观测、地球辐射测量和天文观测以及军事等方面的应用前景,介绍了未来红外遥感技术的科学前沿及航天飞机和空间站实验计划,并提出了我国可能建立的红外遥感应用系统工程和研究方向。     

遥感与中国可持续发展:机遇和挑战

中国要实现可持续发展,必须积极应对资源短缺、环境恶化、海洋开发和气候变化等一系列重大资源环境问题;随着全球经济发展一体化进程加快,中国必须以全球视角研究和解决面临的资源环境问题。遥感在地球科学、环境科学、资源科学与全球变化研究中具有宏观动态的优点,是不可替代的全球观测手段,是实施可持续发展战略的基础性技术支撑。本文回顾了遥感科学技术进步的历程,总结了国际上围绕可持续发展所开展的全球遥感科学计划,分析了中国遥感现状和服务于可持续发展的前景,并结合国际上地球综合观测系统的发展态势,提出了中国遥感科学技术发展面临的挑战和机遇,进一步阐述了遥感发展面临的建立地球综合观测系统之系统、高精度遥感模型与参数反演、遥感产品真实性检验与遥感性能判据及测试系统、遥感数据与地球系统模式同化、遥感大数据与主动服务等前沿科学与技术问题。最后指出遥感要更好地服务于社会可持续发展,服务于国家的全球战略,服务于国民经济建设;必须创新遥感应用服务模式,加快遥感产业化和商业化进程;建议推进卫星观测系统的商业化,加快无人机遥感发展,促进遥感应用市场化。     

40年的跨越-中国航天遥感蓬勃发展中的“三大战役”

20世纪70年代末到80年代,中国多家单位大联合、大团结、大协作,开展了腾冲航空遥感试验、天津-渤海湾环境遥感试验和二滩水能开发遥感试验三项遥感科学试验,通过多学科交叉融合,提升了中国对遥感技术应用的认识,培养出一大批遥感科学技术人才和专家,取得了丰硕的科技成果和显著的社会经济效益。这3项试验成功地将遥感综合应用系统性地引入中国,标志着中国多领域遥感应用的起步,被称为中国遥感的"三大战役"。经过40年快速发展、积累酝酿、大胆创新、快速迭代,中国航天遥感应用迈过了几个重要阶段,正向战略性新兴产业方向发展。为顺应科技、经济、社会以及全球化发展战略的需求,中国适时实施了高分辨率对地观测系统重大专项、国家民用空间基础设施中长期发展规划和2030中国综合地球观测系统,进一步推进中国航天遥感应用从追赶国外先进技术到强化自主创新的转变,进入规模化、产业化和商业化发展阶段,可谓之为新"三大战役"。结合中国"一带一路"战略的大背景,通过新三大战役的实施,必将深化"走出去"战略,拓展全球服务能力,提升国际竞争力,向新的历史发展高度迈进。     

板桥稀土矿遥感找矿信息提取与矿产预测研究

通过对离子吸附型稀土矿成矿规律的分析,从浙江省板桥地区的遥感地质特征研究入手,在研究区地表范围内进行稀土遥感找矿信息的提取。首先利用SPOT图像和DEM数据构建的坡度数据对与稀土成矿相关的地貌单元进行解译;然后通过光谱特征分析和基于ASTER图像的矿物遥感异常提取,获取与成矿相关的高岭土、绢云母、绿泥石等风化特征矿物的分布信息;最后叠合分析地貌、坡度及异常提取结果,进行稀土遥感找矿预测。与地质调查资料及化探数据的对比分析证实,上述方法对圈定1∶5万的大比例尺离子吸附型稀土矿分布范围是有效的,可为更详细的稀土矿产资源潜力评价提供依据。