【聚焦】国家科技进步一等奖“高分辨率卫星测绘和应用技术”
时间:2014-01-17作者:
据《光明日报》2014年1月13日报道,“国产民用高分辨率立体测图卫星测绘和应用关键技术”项目日前获得2013年度国家科技进步一等奖,这一项目结束了我国遥感卫星难以测图的历史,使我国成为国际上少数几个掌握成套卫星测绘技术的国家。使用这一技术,我国资源三号卫星测绘的地形图平面与高程精度都优于3米,精度超过国外同类卫星。此外,资源三号卫星成功应用后,国外同类卫星数据价格每平方公里从40元降至6元。
据悉,我国计划用10年至15年时间建立测绘遥感卫星体系。
《人民日报》专访资源三号测绘卫星应用系统总工程师唐新明,对资源三号测绘卫星进行了详细报道:
资源三号卫星:让“千里眼”看得更精准
2012年1月9日,资源三号卫星在我国太原卫星发射中心腾空而起,中国的民用高分辨率立体测图卫星实现了“零的突破”。
不到1个月,资源三号测绘卫星应用系统第一幅地形图产生:平面与高程精度都优于3米,测绘精度超过国外同类卫星。
此前,高分辨率卫星影像完全被国外垄断,我国1∶5万卫星测绘数据源基本依赖国外卫星。资源三号的成功应用,国外同类卫星数据的价格就大幅下降,从每平方公里40元降至6元。资源三号测绘卫星应用系统总工程师唐新明介绍,初步估算,这一项目已经为国家节省外汇4亿至6亿人民币。而更重要的是,这一技术跨越在维护国家安全上意义重大。
此前,高分辨率卫星影像完全被国外垄断,我国1∶5万卫星测绘数据源基本依赖国外卫星。资源三号的成功应用,国外同类卫星数据的价格就大幅下降,从每平方公里40元降至6元。资源三号测绘卫星应用系统总工程师唐新明介绍,初步估算,这一项目已经为国家节省外汇4亿至6亿人民币。而更重要的是,这一技术跨越在维护国家安全上意义重大。
唐新明告诉记者,简单的说,资源三号卫星测绘就是对卫星拍摄的遥感影像进行检校、几何和辐射处理,使卫星这个千里眼“看”到的与实际地理情况尽可能地吻合。这个卫星测绘系统,就像是处于地面的“大脑”,对天上的“眼睛”看到的情景进行加工分析,哪里是山脉、河流、植被,形态如何,通过处理得到更精确的地球面貌。
“整个系统涉及数千项技术参数,任何一个参数的变化都会导致误差。”唐新明说。
由于卫星在发射过程中会受到运载火箭巨大的震动冲击,进入轨道后又处于太空环境,温度、压力会发生很大变化,引起卫星的有效载荷和技术参数发生变化。卫星指向偏了0.1度,地面精度就会影响800多米。
从2003年开始,唐新明带领着团队对相关难点技术展开了攻关研究,集中对卫星姿态、轨道、相机系统等卫星关键指标进行仿真技术攻关,建立了资源三号卫星影像的成像模型,首次在地面建立高分辨率的卫星几何检校场对模型的准确性进行验证,在接收到第一轨资源三号卫星数据后,即采用这个模型生产出了满足精度要求的影像产品。
项目最终达到了令人激动的测绘精度指标:无地面控制点条件下的测绘平面精度从原来的900米提高到10米,高程精度优于5米;稀少地面控制点条件下的测绘平面精度优于3米,高程精度优于2米,全面超过了1∶5万立体测图卫星设计指标,可用于1∶2.5万测图,甚至1∶1万部分地理信息的更新,总体上优于国外同类卫星的水平。
唐新明表示,目前资源三号应用系统基本实现业务化生产,能实现当天接收数据、当天完成处理,生产水平也已完全与国际接轨。为测绘、国土、地矿、水利等众多行业提供了5000万平方公里的影像,为全国1∶5万基础地理信息数据库更新工程、国家地理信息公共服务平台、全国首次地理国情普查等国家重大项目提供了1500万平方公里的影像。除日常应用之外,资源三号为四川芦山地震、云南火灾、黄岩岛事件等突发事件提供了数据支撑。
唐新明介绍,如今资源三号卫星应用更是走出国门,向美国、澳大利亚等30多个国家、地区提供了450万平方公里的影像数据。而在资源三号之后,我国计划用10年至15年时间建立测绘遥感卫星体系。目前3颗资源三号后续测绘卫星已纳入国家相关规划。期待这套测绘卫星应用系统将服务于更多的“千里眼”。