文档介绍：卫星测绘技术与应用
国家测绘地理信息局重点实验室
科技发展年度综述
一、所属学科及研究领域发展概述
卫星测绘是测绘科学与技术的发展前沿,是信息化测绘、地理国情监测、数字城市和数字中国建设最重要的技术支撑。实验室围绕国家经济建设和社会发展对卫星测绘及其应用的需求,结合测绘卫星总体设计、传感器高精度地面检校与测图验证、卫星遥感信息地表参数反演与地学解释、地理国情监测与服务这四个主要的研究方向,以我国资源三号及后续测绘卫星的平台与载荷、数据处理与分析、信息应用与服务为主线,面向卫星测绘应用发展的科技前沿,开展了多学科交叉研究和多领域协同攻关,系统研究了卫星测绘数据获取、处理、生产应用的基础理论和关键技术,并取得了阶段性进展,通过系列核心技术的突破和科研成果的转化,初步构建了卫星测绘从理论研究、技术创新到工程应用的创新体系,形成了光学卫星测绘的成套技术,培养了一批以青年研究骨干和博士研究生为主体的卫星测绘科研与创新人才,形成了一支卫星测绘技术与应用的高水平研究团队。
二、国内外发展现状及趋势
目前,国际民用遥感卫星正进一步向高空间分辨率、高光谱分辨率、多观测模式、高效实时观测发展。立体观测能力不断增强,各种新型卫星的研制突飞猛进,干涉雷达卫星、高光谱卫星、重力卫星、激光测高卫星等新型卫星纷纷涌现,卫星定轨、定姿精度不断攀升,大幅促进了应用水平提升。
总体上看,光学卫星美国领跑,拥有代表了当前商业遥感卫星最高水平的WorldView系列以及多颗顶尖高分辨率立体测图卫星,WorldView-。空间相机朝着轻小型化、高灵敏度、高集成化的方向发展,辐射分辨率和光谱分辨率显著提高。国际上分辨率优于1m的光学测绘卫星基本具备了1:1万及更大比例尺基础地理信息获取的潜力。为满足区域重访、全球高分辨率观测和应急响应需求,通过星座组网技术加强高分辨率对地观测能力的科学配置,发展卫星系列增强持续业务服务能力渐成主流,形成一批特色星座、星群。如美国的IKONOS/GeoEye系列、QuickBird/ WorldView系列,法国的SPOT-6、7和Pleiades星座,德国的RapidEye(5星)光学星座等。国外卫星在俯仰和滚动方向上都具有大角度的机动能力,保证了卫星在满足用户需求的同时,具有较高的成图效率。近两年,国际上微小型光学遥感卫星发展快速,美国SkyBox公司的SkySat系列小卫星具备了空间视频成像能力,具有划时代意义。
世界雷达卫星百花齐放,加拿大、欧空局、德国、意大利等以及亚洲的日韩等国家都拥有自己的高质量雷达卫星。经过40多年的发展,星载SAR技术由单一成像模式向多种成像模式转化,极化方式由单极化向多极化甚至全极化发展,分辨率则由百米量级提高至亚米级,最新的TerraSAR-X Starring 。卫星设计和使用寿命都有大的提高,目前的SAR卫星寿命至少都在5年以上,甚至预计寿命可以达到10年。为得到更加丰富的地物信息,目前在轨或在研的SAR卫星很少再采用单一工作参数,各国争相发展多极化、多频段、多视角的高分辨率星载SAR系统。鉴于星载InSAR系统应用的广泛性和获取DEM的高效性,近来发射或计划中的星载SAR系统都考虑了InS