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行业动态

遥感卫星影像知识分享

来源:本站   发布时间: 2021-04-07 08:18:44   浏览:1372次  字号: [大] [中] [小]

世界上具有研制陆地遥感卫星能力的国家包括美国、法国、俄罗斯、中 国、日本、印度、加拿大、以色列、巴西和韩国等。美国和法国在陆地遥感 卫星的商业化进程中具有明显优势,占据了世界遥感信息市场的大部分份额。 近年来,随着遥感卫星技术和遥感应用的发展,各国对高性能遥感数据产品 的需求日益增加,国内外高性能遥感卫星发展迅速。

(1 )美国

美国1972年发射了第一颗陆地资源卫星系列(Landsat系列)卫星, 并通过商业运营模式向全球出售图像数据,使得美国陆地遥感卫星在20世 纪70年代至80年代中后期几乎独占了国际商业遥感卫星图像数据市场

21世纪以来,随着美国政府对商业企业的扶植,以数字地球(Digital Globe )公司和地球眼(GeoEye )公司为代表的美国高分辨商业卫星影像公司, 研制了多颗多系列世界顶级的高分辨率遥感卫星。与Landsat卫星系列发展重点不同,这些卫星以髙分辨率、较窄幅宽载荷为主,配合卫星平台的机动能力, 可实现更为灵活的高分辨率成像,一再突破的高分辨率卫星的发射,改变了 过去高分辨率卫星都属于军事侦察卫星的状况。而随着在美国加州范登堡空 军基地发射的GeoEye-1 (如图1所示)与Google互联网公司的签约,其0.41 米的分辨率通过我们熟知的Google Earth等应用,使更多的受众体会到了高 分辨率卫星图片的震撼。美国商业卫星公司代表性陆地遥感卫星。

(2)欧洲国家

欧洲航天领域以两种发展思路共同开展,一种是多国合作集中资源进行 空间探索和发展先进技术,另一种是传统优势国家发展具有本国技术特点的 卫星。

第一种发展思路由欧空局主导。欧空局现有奥地利、比利时、丹麦、芬兰、 法国、德国、爱尔兰、意大利、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、英国等 22个成员国,总部设在巴黎,同时在荷兰、德国和意大利等国都设有专门机 构,下属有欧洲空间研究与技术中心(ESTEC )、欧洲空间研究院(ESRIN )、 欧洲空间操作中心(ESOC )、欧洲宇航中心(EAC)等研究部门和圭亚那航 天发射中心(CSG) o现在欧空局发展有“伽利略”导航系统、ERS-1/2卫星, 以及Envisat环境卫星和军民两用哨兵”系列卫星。

第二种发展思路以法国、德国等为代表。法国作为传统遥感强国,光 学遥感是其优势项目,20世纪80年代开始发展SPOT卫星系列,与美国 Landsat卫星系列齐名,是世界范围内较早获得普遍应用的商业遥感卫星,至 今已发展到第四代(SPOT-6/7 ),并于近年在SPOT卫星系列基础上发展了 高分辨率并具有灵活机动能力的“昴宿星” Pleiades卫星,目前两颗Pleiades 卫星和SPOT-6卫星实现组网运行,极大地提高了数据提供能力。

欧洲的微波观测卫星也有较好的发展。COSMO-SkyMed卫星星座由4颗 卫星组成,携带X频段合成孔径雷达,主要任务是提供陆地监测、环境资源 管理、海岸线监控、地形测绘和科学研究等服务;TerraSAR-X卫星携带高分 辨率X频段合成孔径雷达,主要用于获取高精度干涉测量数字高程模型。

(3 )中国

1975年11月,我国发射了返回式遥感卫星,揭开了我国航天遥感的序幕。 此后又多次发射遥感卫星。这些卫星为我国经济建设提供了大量的图像数据 资料。目前我国已形成了以“资源”系列、“环境”系列、“高分”系列等 为代表的陆地卫星系列。

从1999年我国发射第一颗陆地资源卫星——资源一号01星(CBERS 01)以来,我国成功发射了五颗资源一号系列卫星(资源一号01星、02星、 02B星、02C星、04星),2011年12月发射的资源一号02C星和2014年12 月发射的资源一号。4星(如图2所示)目前在轨服役。资源一号系列卫星是 中国与巴西合作研制的资源卫星,是南南合作的典范,对促进国际友好关系 和经济发展十分有利,也为中国航天开拓了国际合作的研制模式。资源一号 系列卫星不仅在国内外多个领域得到广泛应用,也已经成为我国许多业务应 用领域的重要遥感信息源,产生了很大的国际影响力和社会效益。

环境和灾害监测小卫星星座第一期由两颗光学成像卫星环境一号A/B和 一颗合成孔径雷达卫星环境一号C组成。环境一号A/B卫星于2008年9月 成功发射,两颗卫星运行于同一轨道平面内,可实现2天1次全国覆盖。环 境一号C卫星是环境监测与灾害预报小卫星星座中的一颗业务应用卫星,于 2012年11月发射,具有全天时、全天候的工作能力,与星座中的光学卫星互补, 对环境生态、环境污染和多种灾害实现动态监测。

我国于2012年1月发射了第一颗民用立体测绘卫星——资源三号01星(如图3所示),其立体影像分辨率为3.6米,用于1:5万比例尺地图测绘,同时星上安装了 一台分辨率为2.1米的高分辨率相机,用于1:2.5万比例尺 地图的修测。20165月发射的资源三号02星作为测绘业务星,其性能在 01星的基础上有了进一步提高。

我国高分辨率对地观测系统首批启动了七颗卫星。“高分”系列卫星各 有特色,分别重点攻克不同技术难点。例如,20134月发射的“高分一号” 的特点是大幅宽,实现2/8米分辨率对地观测的同时,可利用宽幅相机实 现16米分辨率、800千米幅宽广域普查。20148月发射的“高分二号”分 辨率达到0.81米,是我国民用领域首颗实现优于1米分辨率的光学遥感卫星, 且卫星具有35度的侧摆机动能力。20168月发射的“高分三号”是高分 专项中唯一一颗“雷达星”,分辨率高达1米,是我国首颗C频段多极化高 分辨率合成孔径雷达卫星,也是世界上成像模式最多的合成孔径雷达卫星。 它能够不受天气影响,实现全天候成像。同时,它还是我国第一颗达到8年 设计寿命的遥感卫星。201512月发射的“高分四号”是我国首颗地球静 止轨道高分辨率光学遥感卫星,也是国际上空间分辨率最高的静止轨道光学 遥感卫星,它配置一台全色分辨率50米的可见光/红外共口径凝视相机,能 够覆盖我国国土及周边地区的7000千米X7000千米的区域,实现近实时观 测。“高分五号”是高光谱观测卫星。“高分六号”是“高分一号”的后续星

“高分七号”是立体测绘卫星,将提供高分辨率的空间立体测绘数据。“高分” 系列数据具有重要的应用价值和商业价值,将对经济建设、生态文明建设、 民生安全保障和推进国家治理能力现代化起到信息支撑作用。同时,对信息 应用企业开展商业化信息增值服务、开拓国际市场、推动空间信息产业发展 等具有重要意义。

此外,我国还于2015年10月发射了吉林一号商业遥感卫星星座,包括 一颗光学遥感主星、一颗灵巧成像验证星、两颗灵巧成像视频星。吉林一号 卫星探索了我国商业遥感的新途径。

(4)其他国家

自从苏联于1957年10月4日发射第一颗人造地球卫星后,人类进入了 航天时代。在冷战时期,苏联的卫星制造能力一直与美国处于并驾齐驱的地位, 甚至在某些方面领先于美国,但苏联解体后,俄罗斯航天工业受到了较大影 响,目前仍处于恢复阶段,但其发展仍具有一定借鉴意义。俄罗斯现役和正 在研制的成像侦察卫星几乎囊括了所有类型,波段覆盖可见光、红外、微波, 传输方式覆盖胶片返回、光电传输和中继转发,重量上包括从十几吨的大卫 星到不超过1吨的小卫星,可见光分辨率达到0.3米,雷达分辨率达到1〜2米。

印度已发射了近50颗应用卫星,其卫星研制和应用技术接近国际先进水 平。印度研制成功了 “印度遥感卫星”(IRS )系统,从其演化而来的印度“制 图卫星” (Cartosat)已经系列化,形成了较强的绘图与监视能力。

日本自20世纪80年代开始,已经先后发射了日本地球资源卫星-1 (JERS-1 )和先进地球观测卫星-1 (AOEOS-l) o 2006年发射的先进对地 观测卫星(ALOS)代表了该时期日本遥感卫星领域的最高水平。

 

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