卫星影像(6篇)

卫星影像篇1

另外，这些数据集合不能提供地下水文状况的细节，时间分辨率和空间分辨率的限度将稀少的动态地表信息变得更加模糊。虽然如此但在过去几十年中，卫星遥控测量技术已经在地质研究方面得到广泛应用，已成为进行地表测绘的高端工具。这种方法正广泛应用于地下水勘探测绘、雪融水径流量评估、水库淤积评估、水电工程研究、关键地区水渍地和盐碱地的评估和监测。水土保持、分水岭开发、多光谱卫星图中水文地质参数的提取以及对其开发地下水潜力的分析在印度受到极大关注。本文重点介绍了这些过程，其中也包括印度卫星遥控测量技术应用的现状和未来趋势。

关键词：遥感，印度卫星遥控测量系统，地下水勘察，水资源管理，印度

1、印度遥感遥感观测技术应用

1.1、印度地球观测的基础设施

印度国家卫星和遥控测量卫星是印度航空研究组织的两大主要系统。现今印度国家卫星的功能在表-1有详细介绍。卫星遥控测量系统提供以太空为基础的空间、光谱和时间多分辨率遥控数据，不断满足各种应用需求。

但是，遥控测量卫星并不包括水文研究中有巨大潜力的热传感器和微波传感器。20世纪80年代末90年代初，人们利用IRS-1A和1B的LISS-I和LISS-II（线状成像自我扫描传感器）拍摄的图像，将地下水勘探水文地貌图比例尺分别扩大到1：250，000和1：50，000。到了九十年代末，人们根据IRS-1C和1D传送的数据又将比例尺扩大到1：12，500。全色数据（5.8-m空间分辨率）随着LISS-III数据（23-m空间分辨率）的出现应运而生，以生成混合假彩色合成。混合假彩色合成对提高光谱分辨率和空间分辨率都有帮助，因此已被广泛应用与地下水开发的水文地质测绘。

Resourcesat-1（IRSP6）卫星于2003年发射升空，此卫星拥有宽场传感器，可以提供10比特高分辨率的多光谱数据。在地质地形测绘中，宽场传感器、Resourcesat-1（IRSP6）卫星的LISS-III和LISS-IV传感器传输的数据得到了广泛的应用。Resourcesat-1（IRSP6）卫星于2003年发射升空，此卫星拥有宽场传感器，可以提供10比特高分辨率的多光谱数据。

科学家分析IRSP6LISS-III传感器数据，进而进一步研究岩石学和印度中部城市那格普洱附近Ramtek地区的地形。他们通过使用短波红外线、红外波段以及浅冲积层地区呈现淡绿色的波段生成假彩色合成。

1.2、水文地质学中的卫星遥控测量技术

地质学、地形学、排水系统、土壤和土地使用的卫星主要图层对正确认识地下水开发潜力至关重要。在地表测量的帮助下，可以得出更多细节信息。下面的章节介绍了印度利用卫星遥控和地理信息系统，关于地下水开发潜力以及水土资源综合开发的做出的突出研究。

1.3、地下水开发潜力测绘和人工补给选址

一项关于人工补给地下水选址的研究在印度南部泰米尔纳德邦全面展开。在此研究中，比例尺为1：50，000的IRS-1CLISS-III图和其他诸如降雨量、地下水位、地球物理数据和水质等实地数据被应用到12个专题层的生成，其中的七层如下：（1）地形学，（2）地质学，（3）土壤，（4）坡地，（5）土地使用或土地覆盖，（6）排水系统和（7）运输网。地图的绘制应用了卫星数据和比例尺为1：50，000的印度测绘数据表研究信息。

除了这些基本的专题层，印度还利用ArcInfo地理信息系统软件制作了派生图，内容涵盖排水管道密度、线性构造密度、地下水位最大变化范围、风化带深度和水质。随后的标准表将硬岩、沉积岩以及同其他专题层信息一起分为一至四级的冲积构造进行综合。参数中的加权平均值也得到了分配。

一级是人工补给的最佳区域，四级为最差。所有的专题图和派生图都是同地理信息系统环境中合适的等级和加权平均值相结合的。综合图被称为带状图，也是经过实地验证的。考虑到地形状况和有利的带状地形，推荐采用诸如过滤池、节制坝、补给坑和竖井、等高堤岸、等高沟、水流屏障和地下岩墙等合适的人工补给结构。

作为全国首批试点的一部分，1：50，000地下水开发潜力图利用IRS-1C和1DLISS-III制成，综合了地质学（岩石学和构造学方面）、地形学和水文学等信息。作为开始，底图比例尺为1：50，000，展示出主要的排水路线和重要地点、道路、铁路和其他一些文化特色地标。接下来一步涉及对卫星图片系统性的目视判读，以描绘各种地形特征/诸如山谷的地形/河谷堆积、山麓平原、残丘、地下河道、漫滩、堤防、断层和岩石等还对底图中的这些因素进行了描绘。这些特征同地下水储藏和对地形的不同依赖程度存在一定联系。为了制作评估地下水开发潜力的水文地形图，这些特征在岩石学、伴生构造特征、排水系统的开发、土壤类型及其有效深度、硬岩国家的风化盖层厚度以及该地区广泛的土地使用方式和土地覆盖方式等方面受到了彻底性的评估。这些准备阶段的地图最后综合了实地观察信息、现有的地形图和其他相关数据。仍然需要进行进一步的后续研究，虽然水文地质和地球物理的方法/调查可以选择合适的打井地点。

1.4、沙漠和永久性干旱地带的水土综合管理

水土资源管理/使用规划的全国性策略旨在协助国家和地区官员规划荒漠化控制和减轻干旱方面的工作。此计划覆盖17个地区的76，527km2，延及印度四个邦（古吉特拉邦、拉贾斯坦邦、哈里亚纳邦和卡纳塔克邦）。比例尺为1：50，000的IRS-1C/1DLISS-IIIFCC地图的主要目的是提取土地使用和土地覆盖、地形地质、地下水、排水系统、地表水体、土壤以及土地退化等信息。地形图主要用来获取坡地信息。收集到的相关数据（地图和非空间坐标数据）同图片中得出的信息进行了整合。

为评估信息解释的准确度并收集岩石、农作物、水井、水库和土壤等方面的数据，还进行了实地勘察。在2001年人口普查和国家和地区资料中搜集了社会经济/人口学数据。最后通过整合所有信息，制定出了最终地图。有一套旨在缓解干旱自动化模型，目的在于评估沙漠化状况和达成合适的水土资源开发行动计划，地理信息系统环境中的空间和非空间数据都是通过这个自动化模型经过整合得出的。此行动计划包含完善现存土地使用系统的建议，提出了最新土地利用系统之下的土地适合性空间分类。此系统包括诸如农业林学、复种双作、农场结合草场、林草复合生态系统和农业园艺学的方面。

1.5、印度未来展望

以上对卫星遥控测量技术的描述主要是围绕印度卫星遥控测量数据在水文地质学中的应用。当然，

地球观测卫星提供的信息的质量要更高。

使用者提出的数据要求包括以下几个方面。（1）提高了的卫星遥控数据空间分辨率（23m），旨在提供地籍层面上（1：10，000）的地形细节特征；（2）为帮助开发计划形成和执行的立体声性能（23m波高分辨率）；（3）能帮助了解小农场（0.1ha），农作物生长情况的高分辨率（510m）多光谱数据；（4）能够帮助监视洪水、雪线变化和作物生长等动态现象的高重复性数据（3天）。鉴于这些需求，一些携带不同传感器太空飞船正在印度的规划之中。

其中包括综合性水土资源开发的Resourcesat-2和微波RISAT-1卫星；进行大型测绘任务的Cartosat卫星系列（Cartosat-2，2A，2B）；大气和海洋系列卫星，它们同时存在于印度卫星遥控测量系统（Oceansat-2，Megha-Tropics，Oceansat-3）和促进土地-大气-海洋互动和气象学应用的INSAT（INSAT-3D）系统之中。INSAT-3D是高级的气象卫星，装有成像机和探空装置。印度还计划专门为第三世界国家发射一个微型卫星—TWSAT。

有人提出有效负载有一个4频段空间分辨率为37-m和151-km的电荷耦合器相机，支持自然彩色合成和假彩色合成数据产品。发射计划中的诸如Resourcesat-2和Cartosat-2系列卫星可以在更短的重复周期内提供高分辨率多频段的图像。Cartosat-2是一种高级遥控卫星，配有一台单全色照相机，目的是提供比空间分辨率1-m和10km质量更佳的图像。这种卫星灵敏度较高，可调焦监测的角度达到±45度。

CARTOSAT-2是一颗全天候的侦察卫星，重约690千克，配有一台先进的全色照相机，可以提供特定场景的点成像，用于制图。照相机能拍摄电磁谱可见区域的黑白照片，空间分辨率约为1米。该卫星是一颗先进遥感卫星，具有高灵敏性，能独立操纵，垂直轨迹可达45度以上，它是印度IRS系列中的第十二颗卫星。

Cartosat-2系列卫星的立体声数据对于定位水库内德尔塔运动和评估水体范围将产生巨大作用。Megha-TropicsMission号卫星周围环绕三个有效负载，即微波分析、下雨预测和大气结构仪器（MADRAS），一个六通道湿度探测器（SAPHIR）和一个辐射收支扫描仪（ScaRab）。Megha-Tropics号卫星的主要目的是研究热带水圈和能量交换。作为Oceansat-1的升级，装备有海洋彩色监视仪aKuband散射仪的Oceansat-2卫星计划于2007年底发射升空。

正处于规划阶段的Oceansat-3将装配一个热红外传感仪，与海洋彩色监视仪和散射仪配合工作。热红外传感和海洋彩色监视仪的结合将帮助人们了解陆地和海洋表面的温度以及海洋参数检索。考虑到水文研究中微波数据的重要性，印度计划在不远的将来发射一个微波卫星RISAT-1。这对检索季风时节的土壤湿度、冰雪、冰川、地质现象大有帮助。RISAT-1卫星将在单/双/四极化C波段（5.3GHz）频数下工作，重复周期13天，将满足水资源和农产品库存的暂时再访要求。

2，国内发展

2.1、理论方法研究

2.1.1卫星影像的正射纠正模型及精度

影像几何模型建立了物体在二维影像平面的位置和相应三维地面坐标系中位置间的关系。影像几何模型可分为严密模型和非严密模型两种。为了保证正射影像图的平面精度，一般采用严密模型。严密模型是基于共线方程，利用轨道学、摄影测量学、大地测量学和制图学的基本原理建立起来的。反映了影像传感器的姿态及由诸如平台、传感器和地球曲率等因素引起的影像变形。在卫星资料不齐或平面精度要求不高的情况下，可以采用非严密模型。非严密模型分为多项式、有理函数等纠正方式。数字正射影像图定向精度为，定向点位中误差平地、丘陵不得大于4m，山地不得大于10m。数字影像图成图精度为，地物点对最近野外控制点的图上点位中误差平地不大于7.5m、丘陵不大于10m山地不大于15m。

2.1.2卫星影像的数据融合

由于全色波段与多光谱两个传感器存在2～3秒相位差以及小于0.5°旋角，造成山地、高山地局部地区配准十分困难，有需要在山脊线上增加控制点，以解决配准的误差。使用HSI变换方法，将高分辨率全色波段影像与低分辨率多光谱进行融合，获得近似彩红外的融合数据。由于SPOT5的光谱没有蓝色波段，需要进行波段运算，模拟近自然彩光谱。近红外波段为R短波红外波段为G、绿波段为B。公式为：R通道：2*PAN*G/（G+B）；G通道：（R+2*PAN）/3；B通道：2*PAN*B/（G+B）。两者纠正融合并模拟自然彩光谱。

2.1.3精度检测

检测区位于汕头市，图幅内有铁路、高速公路、农村居民点、耕地、菜地、河流、山地等，因各种类型的地形地物均有分布，相对高差为600m，而有较好的代表性。检测范围有900km2，共计21个点。利用外业施测的像控点以及内业加密点作为真值，经与内业读取坐标（考虑到读点误差），同名像点最大中误差为8.365m、平均中误差为5.698m，平面精度满足土地变更的成图要求。

2.1.4不同时相的影像变化与分析

遥感卫星影像是记录了某一时间、以某一波长的地表瞬间现状，为了研究同一地点的土地信息的变化情况，必须在不同时间、不同传感器的影像之间，建立起一种匹配关系，并以某一影像为基准，对另一影像作重采样。检测出变化的区域。可以依靠人的知识与眼睛来确定变化区域的性质；将其导入到地理信息数据库系统中，利用数据库的经验样品来获取变化区域的性质。由于不同时相光谱信息产生差异，在合成影像中所产生的品红、亮绿可以认为是变化的。

2.2、研究实例

2002年我国广东省国土资源厅有关部门已制作完成了除远离大陆的岛屿外覆盖全省间隔为5m的DEM（数字高程模型）数据。由于生产DLG（数字线划图）周期较长，从而造成DEM数据滞后于现实地形，因此必须根据预纠正影像数据编辑地形变化较大区域DEM（方法为将已预纠正的影像按1∶1万标准分幅裁切；将相同图幅的DLG与裁切影像托底，根据变化区域确定范围；根据实测高程编辑不合理的地形；导入DEM，按全景范围进行精纠正。）主要编辑新增人工地物如高速公路、大型桥梁、土地平整区等，以满足现状地物的合理性及确保视觉效果的要求。如高速公路、大型桥梁、土地平整区等，以满足现状地物的合理性及确保视觉效果的要求。

3、结语

印度的卫星遥控测量系统主要特征是光谱和空间图像功能的多样性，展示出其在水文地质学实际应用中的巨大潜力。寻找地下水完全可以在利用多来自卫星遥控系统的数据形成的水文地形图的帮助下完成。这种技术尤其对于在固结岩和半固结岩分布的地区的地下水勘探很有帮助，传统上，在这种地区找水更加困难。

这些地图描述了不同水文地质单元的空间信息以及地下水开发潜力的相应自然状态。因此，印度卫星遥控测量技术加速了地下水勘探的步伐，在酸性或半酸性土壤地区尤为明显，也大大降低了深孔凿岩的失败率。

印度的研究为我们树立了很好的榜样，通过类似的遥感卫星测量技术在水文地质的应用。但是多光谱卫星数据，热数据和微波数据在水文地质研究中应用相关的局限性，这给我们又提出了新的挑战。

参考文献：

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[6]梅安新，彭望琭，秦其明等.遥感导论[M]北京：教育出版社，2003.

卫星影像篇2

“天眼”是指高分辨率侦察卫星，也叫间谍卫星。它们在地球上空搜集各类情报，有的可以覆盖几万平方公里区域，有的则专注于地面上某一目标。在科技高速发展的今天，“天眼”已走入人们日常生活中，从交通导航到实景地图，背后都是“天眼”的身影。

分辨率是指在影像中将两个物体分开的最小距离，例如1米分辨率，就是说两个人相距1米以上时，在影像中就可以看到分开的两个人，当两个人距离小于1米时，两个人的影像将合为一体，在影像中只能看到1个点。

分辨率30米的侦察卫星就可以发现港口、基地、桥梁、公路等较大目标；3米～7米分辨率可发现雷达、小股部队、指挥所等较小的目标；1米分辨率可以看到汽车、航母、飞机和坦克。美国最先进军用侦察卫星最高0.05米分辨率的影像足以看见士兵手中的枪，但所谓美国卫星可以看清士兵的胡子、报纸标题等的确有些夸大其词。

中国“天眼”的过人之处

2014年8月19日，中国高分二号卫星成功发射，标志着中国民用遥感卫星正式跨入亚米级高分辨率时代。这颗由10多个分系统、200多台设备构成的卫星，国产化率达到了98%，是名副其实的中国制造。

据介绍，国土资源部是“高分二号”卫星的主要用户单位之一。主要用于监测退耕还林、矿产资源调查、执法等。比如，监测耕地上有没有建房子；查出乡镇里有没有建“小产权房”；通过获取矿区开采面、洞口车辆运输的卫星数据，再配合其他信息，判断某矿区是否进行非法开采。利用“高分二号”卫星数据，将建立起高分综合交通遥感应用示范系统，在新疆、长江流域、北京等示范区开展交通路网规划、交通路网监控与交通出行服务，这些都是这颗卫星的用武之地。以往这方面的数据，中国主要依靠国外卫星，“高分二号”可以有效帮助国内用户逐步摆脱对国外卫星数据的依赖。

外国“天眼”谁最强？

目前，在空中傲视群雄的“天眼”当数美国“锁眼KH-12”光学侦察卫星和“长曲棍球”雷达侦察卫星。据《华盛顿邮报》报道，拉登被击毙前，美国就已通过卫星发现他的位置，并监控进出其住所的人和车辆，执行该任务的就是“锁眼KH-12”卫星。

借助卫星图片，情报人员注意到一名男子经常在这座院落散步，每天1到2个小时，但从不外出。情报人员为这名男子取代号“步行者”，不过却无法获得该男子脸部清晰图像，美军突袭行动后证实这名男子就是拉登。

找出拉登的KH-12卫星又称改进型KH-11卫星，从1992年起累计发射5颗。它被称为“锁眼”是因为高分辨率，“锁眼”刚启用时，美国家侦察局官员夸张地说：“这个卫星可以通过大门锁眼看到屋内一切”，“锁眼”就是这样流传开来的。“天眼”虽然厉害，但并非无敌。有印度媒体称，1999年，由于印度方面判断出“锁眼”卫星飞临军事目标上空时间，美军未能发现印度核试验痕迹。

如果可掌握卫星飞临上空时间，并作出机动反应就可能反侦察成功。“现在只要有基本的外太空监测手段和观测数据，就可以预知卫星飞抵目标上空的时间，定轨卫星更容易被发现。在确认判断时间准确后，多设假目标是一个很好的迷惑卫星的手段。另外，掩藏目标也可反侦察，因为即使高分辨率侦察卫星也需要将照片回传地面分析，只要隐藏效率大于侦察效率就可反侦察了。”

卫星影像篇3

东莞横沥六甲村的200多亩荒地在2008年10月底突然被铺上了一层绿网，连路边一些堆放废石头的地方和没有经过批准的违章建筑上，也都覆盖了这层价值十几万元的绿网。目的何在？答曰躲避遥感卫星监测，让卫星图片上显示出貌似绿地的景观。这条消息一时间在网上传得沸沸扬扬，大家都在怀疑是不是有更多的违章建筑、违法用地被盖上了“绿被”。卫星遥感真的这样好骗吗？事实上，随着卫星遥感技术的不断发展，以及解译手段的提升，上述的作弊手段一攻就破。

从定性到定量的飞跃

国土资源系统是最早一批使用卫星遥感影像的用户，国土资源部信息化工作办公室副主任李晓波告诉记者，目前卫星遥感数据主要应用在国土资源工作的三个方面:一是土地监管，查处违章违法用地;二是矿产资源管理，包括对露天采矿等违规行为的监控;第三就是对地质灾害的监测，比如地震后的基础地质背景、环境地质情况、地质灾害分布等。随着卫星遥感影像分辨率的逐渐提高，对业务的支撑能力得到了很大提升。

卫星遥感影像分辨率的提高使它的应用从定性上升到了定量，在某些行业应用上具备了一些其他手段不可替代的管理功能。

北京天目创新科技有限公司（以下简称天目创新公司）总裁程晓阳介绍说，“遥感影像应用已经深入到了业务管理这个层面，用遥感手段进行定量分析，能够给出非常客观的数据，比如当测定一个地区的绿化率时，分辨率达到0.61米的卫星遥感影像已经可以精确到对一颗树冠的辨别了，由此甚至可以计算出一个区域内有多少棵树。”在一些遥感影像应用基础好的行业和部门，例如国土资源和农业部门，利用卫星遥感影像和航空影像，管理工作能够得到从定性到定量的提升。

在农业方面，用稻麦产量和品质形成的计算机农学模型对卫星遥感的数据进行分析，就可以获得预测结果，其精度也已经能够满足生产应用需求。2008年12月，中国“遥感卫星四号”发射成功，其主要作用之一就是负责中国农作物的品质与产量监测数据的采集。只要在电脑上用鼠标轻轻一点，根据卫星遥感图上的不同色彩，就可以判断出农田里小麦的品质状况、主要成分的含量等信息。应用卫星遥感测报技术，在小麦拔节期之前，还可重点监测苗情及病虫害等生长环境信息;在开花期后，则重点监测预报成分含量及产量。

天目创新公司是美国DigitalGlobe公司快鸟卫星影像数据的中国独家总，从1999年成立至今，已经有10年历史，据程晓阳介绍，公司第一年全年的销售收入仅120万元，当时很少有人了解卫星遥感;到了第5年销售收入达到1千万元，而去年则上升到1个多亿，全年处理了1000多个合同订单，覆盖了10多个行业。

这10年销售额100倍的增长从一个侧面反映出了卫星遥感影像的应用拓展。

多年的业务发展，让程晓阳感受到，卫星遥感影像只有和行业应用相结合，才能上升为真正的服务型产品，而不仅仅是原材料。服务的提升可以进一步加速卫星遥感影像的应用，只要这个市场足够大，就能将单位价格降低到更多用户可接受的程度，由此形成良性循环，促进更多卫星遥感增值产品的开发和应用。

据了解，卫星遥感数据的价格呈现出逐年下降的趋势，某些城市用同样的经费，以前一年只够做一次数据获取，现在可以做两次，分辨率还比以前有所提高。据程晓阳介绍，目前高分辨率的遥感图像价格大约在每平方公里200元左右，中分辨率的在10～50元之间，而低分辨率的低至每平方公里10元左右。

向新行业渗透

“没准过些年，连卖保险的业务员都会拿着一幅卫星遥感图像，显示着你居住的区域，根据该地属性和周边有无污染源，建议你应该买什么样的保险了。”程晓阳描绘了这样的远景。近年来，卫星遥感图像已经以迅猛的速度进入普通公众的生活。

以天目创新公司为例，它从去年开始跟搜狐网站合作，尝试一种新商业模式。“把灾区的影像放在网上，加上一些标注点，让大家可以在搜狐网去了解灾后的情况;奥运期间，奥运场馆的影像都放在上面了，公众还能比较方便地通过搜狐去查找他感兴趣的奥运场馆位置和公交换乘点信息。天目创新的这些服务都是对网站收费的。”程晓阳说:“天目创新正从卫星数据提供商转变为服务提供商，这是公司未来业务的一个主要增长点。目前虽然传统业务占公司销售额的90%以上，但是今年我们投入了三分之一的人员从事新业务开发。”

程晓阳说，“图享受”网站将是天目创新重点培育的影像服务品牌，它以高分辨率卫星影像为基础，利用先进的技术为公众用户提供服务，为专业用户提供解决方案服务品牌。同时为各种面向公众的位置服务提供接入，如:门户网站、搜索引擎、专题网站、电子政务等。“图享受”凭借强大的影像和地图资源，具有可扩展的系统架构,完全适用于不同领域的跨平台网络应用。例如在全球中低分辨率的海量卫星影像的基础上，该网站的全国300个城市区域均为高分辨率卫星影像，并通过独特的压缩和无缝拼接技术，方便用户快速浏览和调用。“现在已开通北京、上海、天津和广州四个城市，例如北京市的覆盖面积达到2567平方公里，分辨率可以达到0.6米。”

除了互联网外，程晓阳认为还有一个新应用是在工程建设领域。“中国很多企业在国外开展工程，由于不便到国外去做实际的航飞测绘，因此在开展工程之前，这些企业会在国内通过卫星遥感手段得到当地的一些数据资源，了解地形和周围基础建设，这对于设计控制和工作量的估算等都有很大的帮助。”

采访中记者了解到，在房地产行业，开发商通过高分辨率遥感影像对土地地理位置、交通状况、商业潜力、周边环境等因素的分析，来决定是否投资这块土地，并合理地估算土地成本。更进一步，甚至还可以清晰分辨出该地块范围内的拆迁情况，土地是否平整，地块面积、形状适合做怎样的规划等，以降低项目风险。

在上海洋山深水港的建设中，也是每三个月利用遥感手段检测一次，查看30公里以下的海里的工程建设情况。

记者走访中石油相关部门时也了解到，在石油、天然气行业，遥感影像数据可以帮助管理设施和管线，“利用遥感技术进行油气勘探,不仅形象直观,具有宏观性,而且能在较大区域内进行研究,比较适用于早期的油气资源调查。”

期待国产

遥感卫星的崛起

记者在采访中也遗憾地发现，目前在国内市场上，高分辨率的卫星遥感影像被国外的卫星数据商以绝对优势占据。国际主流遥感卫星包括QuickBird、IKONOS、ALOS、SPOT、P6、LANDSAT等。在中国市场上，快鸟1米以下分辨率的卫星影像以其极高的分辨率和较好的性价比已被广大遥感用户认可。在2008年，全国1米以下分辨率的卫星图像有70%以上是快鸟数据提供的。继快鸟和WorldView-1之后，DigitalGlobe公司的第三代商业遥感卫星WorldView-2即将于2009年第三季度投入使用，WorldView-2除了采集分辨率为46cm的全色影像，还将采集到八波段多光谱影像，可以最为真实地展示地球的本色。目前，除去西部沙漠地区和一些经济欠发达没有卫星遥感需求的地区外，美国DigitalGlobe公司通过快鸟和WorldView-1两个遥感卫星，已经覆盖了中国70%的国土面积。

目前，国产数据的中、低分辨率遥感影像性价比很高，有的甚至可供用户免费使用。例如环境一号卫星、中巴资源卫星等在2米～20米分辨率的市场上就非常占优势，但0.5米到1米这个区间的遥感影像国产卫星估计还需要5到10年的赶超时间。

卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家，都十分重视发展这项技术，寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。

国内相关专业人士就曾指出，中国卫星遥感影像市场是非常大的，像北京、上海和广州等城市几乎每年会都做2到3次遥感卫星影像更新工作，西南、西北等欠发达地区也正在开始尝试使用卫星遥感影像。面对这样广阔的市场，国产卫星遥感产业需要加速壮大，否则就会让我国的行业应用处于相对被动的局面。

北京市信息资源管理中心主任彭凯告诉记者:“我们使用的是北京一号小卫星的数据，3～5天就可以重访一次。如果使用国外的卫星数据，时间上可能得不到保障，再加上卫星数据存储器的容量有限，当飞到别的国家上空时存储了一定的用户数据后，有可能在北京上空时就已经存不下更新的数据了。如果利用国产卫星，这方面就有了更大的自主权，能够优先满足本国用户需求。”

在汶川大地震发生后，美国军用卫星“锁眼12号”提供的紫坪铺水坝的0.1米拷屏影像，分辨率为0.1到0.15米，比起中国卫星2～3米的分辨率，“锁眼12号”的影像能看清大坝上小的裂缝。中国卫星遥感数据虽然也得到了充分的运用，但还是暴露出了一些问题。两院院士李德仁坦言:“这些问题在抗震救灾期间集中暴露出来，包括航空遥感数据获取不及时;卫星遥感数据的空间分辨率不高;卫星遥感数据的时间分辨率不高;无地面控制的集合定位精度低;影像质量差导致目标解译困难。”

李德仁表示，未来中国应该致力于建立航空遥感应急响应系统以及空天地一体化的对地观测网格;提高航空、航天传感器的定规定姿精度和成像质量;研发快速、智能和自动化数据处理的方法。

事实上，高分辨率对地观测系统，被列入《国家科学技术中长期规划纲要（2006～2022）》中确定的重大专项之一，高分辨率对地观测系统的内容和目标分别是:重点发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率先进观测系统;形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统;建立对地观测数据中心等地面支撑和运行系统，提高我国空间数据自给率，形成空间信息产业链。

李晓波告诉记者:“国土资源部是中国最大的遥感用户，我们将逐步转向使用国产卫星遥感数据，推动国产卫星数据应用是国土资源部义不容辞的责任。”

“国产卫星本身可以提供非常好的数据源，而且价格低。我们做应用平台的时候，也是把国产卫星作为主要的数据源之一，构筑一个多元的、多比例尺的数据库。”程晓阳介绍说，“市场上非常期待国产卫星遥感技术的发展，只要国产卫星遥感的数据质量、服务等达到用户要求，我们就能利用已有的销售网络，把它们逐步充实到行业应用中。

小知识

卫星影像篇4

【关键词】等高线提取方案

受卫星影像分辨率、DSM提取方案、等高线提取算法等因素影响，等高线的自动提取在作业生产中一直难以实用化。本文提出一种全新的等高线自动提取方案，该方案采用先进的半全局密集匹配算法，针对密集匹配提取的DSM点云，采用基于不规则三角网的平滑算法得到平滑的DEM。最后采用GlobalMapper软件将DEM内插为等高线。

1立体卫星影像DSM自动提取

采用基于半全局优化的密集匹配算法，该算法采用局部逐点匹配的思想，在待匹配像素多个方向上做动态规划，用多个一维的平滑约束来近似该像素二维的平滑约束，减少因遮挡、噪声产生的错误匹配，该算法既保留了动态规划高效的特点，同时也提高了计算结果的精度，算法中引入互信息作为相似测度，互信息较以往的相似性测度（如相关系数、灰度绝对差等）具有对亮度变化、视差初值误差不敏感、可以直接进行像素间的相关计算等优点。该算法包括匹配代价计算、代价矩阵累加、视差解算三个步骤，可得到子像素级匹配结果。

2点云平滑算法

由立体卫星影像直接提取得到的DSM表面比较粗糙，必须进行平滑处理去掉噪声、孤立突出地物等，以便于后续的等高线提取。考虑到获取的DSM点云相对于航空影像数据较为稀疏，为了更好的保留地形特征，对获取的DSM没有采用点云滤波技术，仅仅做一次中值滤波或平滑处理。过程如下：首先，对区域的DSM点云数据构建不规则三角网，并根据三角网建立点与点之间的邻接关系，即在同一个三角形内的点属于邻接点。然后，依次遍历DSM中的每一个点，根据其周围的邻接点对其高程值进行中值滤波或高斯平滑处理。得到更新的点云数据。

3等高线自动生成

目前公认的效果比较好的是GlobalMapper软件，它可以在生成等高线的同时顾及山脊、山谷的走向，得到的等高线数据更加美观、更加合理。因此，本文采用GlobalMapper件生成等高线，输入第二节中生成的平滑后的点云数据，采用三角网内插DEM算法得到规则格网DEM，之后再经过等高线自动提取步骤得到最终的等高线数据。

4实验结果与分析

采用以上流程进行了实验，实验数据为经过VirtuoZoSat软件空三平差和模型裁切后得到的卫星立体影像数据，半全局密集匹配算法和点云平滑算法为本文作者根据上述原理自己编写的程序，环境为VisualC++6.0。等高线自动提取试验流程如下图所示，经VirtuoZoSat软件近似核线裁切得到的左右核线影像经过密集匹配技术生成匹配点云，匹配点云经过平滑后内插成DEM数据，再由GlobalMapper软件进行等高线自动提取。

对点云数据平滑前后内插的DEM和提取的等高线数据进行了对比，如下图1所示，从结果可以看出点云平滑前内插的DEM比较粗糙，平滑后内插的DEM表面光滑度得到了明显提高，由点云平滑前内插的粗糙DEM提取的等高线比较乱，很多毛刺、不够光滑，点云平滑后内插的DEM提取的等高线毛刺大大减少，在平滑性和美观性方面大大提高。

5结论

从实验结果可以看出，基于半全局优化的密集匹配算法都能提取出质量较高的DSM点云数据，经过平滑、内插生成规则格网DEM后内插的等高线，整体简洁、美观，立体情况下检查并少量编辑修改后可以满足生产要求。因此，本文的等高线自动提取方案可以大大提高当前等高线采集作业的效率。

作者简介

袁红选（1975-），男，湖北省武汉市人。现为61175部队工程师，从事摄影测量与遥感工作。研究方向为地理信息系统。

卫星影像篇5

关键词卫星瞬时视场；遥感影像可视化；研究

中图分类号：TP751文献标识码：A文章编号：1671—7597（2013）051-033-01

随着轨道上运行卫星数量的与日俱增，科研人员也掌握了越来越多的遥感影像数据。由于遥感影像数据在很多情况下都是被不同部门掌握的，所以，就很难达到资源上的共享，对大量数据进行处理时也会有很大难度。与此同时，这也导致了遥感影像的可视化受到了阻碍。这就要求我们要更加深入的对卫星瞬时视场仿真与遥感影像可视化进行更深一层的研究与探讨。

1卫星瞬时视场仿真与遥感影像可视化的研究背景及现状

航天技术的发展给人们的生活带来了巨大的改变，在短暂的十几年里，遥感影像技术迅速发展，现在已经有很多同步的卫星在遥感平台中运行。比如说：道卫星、太空飞船、探空火箭等等。航天科技研究人员通过发射与地球同步的轨道卫星并且对一些小卫星进行合理的布局、调整传感器的角度以及倾斜度，来获取更多有价值的遥感影像数据。我国现阶段也在努力研发新技术，力争通过各个方面的努力来获取更多的遥感影像数据，进而形成一个具有自己特点的、自主的、高分辨率的测图卫星。随着航天遥感影像技术的快速发展，遥感影像被应用的范围越来越广泛，并且被应用的水平也越来越高，对遥感系统仿真和遥感影像数据的管理也越来越难。所以，在这种情况下，研究出一套高效、精准的覆盖计算方法就显得尤为重要，同时还要积极开展对遥感影像可视化效果以及反应速度的评估工作，让它们能够在自己的领域当中发挥出最大的作用。

2卫星瞬时视场仿真研究

2.1卫星轨道对卫星瞬时视场的影响

对卫星瞬时视场的变化进行研究，主要从它的轨道倾角的变化情况入手，卫星轨道主要可以分为以下几种：1）轨道倾角的度数为零。当轨道倾角是零度时，地球赤道的平面将于轨道平面相重合，这时的卫星飞行状态将会一直保持在赤道的上空，这种情况也被称之为赤道轨道。2）轨道的倾角度数是90°。在90°的情况下，地球的赤道平面将与卫星轨道的平面相互垂直，这时，卫星是在赤道的南北两极之间的上空飞行，这种情况就被称为极地轨道。3）与前面两种情况不同的是，第三种类型轨道倾角既没有形成零度，也没有形成90°。这样的轨道被称为倾斜轨道。在三种类型当中，倾角度数在0°与90°之间，而且卫星的运行方向是由西向东沿着地球自转的轨道运行的，叫做顺行轨道。卫星平面与轨道平面之间的倾角介于90°与180°之间的，并且卫星运行的方向为由东向西，那么，则称之为逆行轨道。

对于不同的卫星轨道，我们要有一个清楚的认识，因为不同的卫星轨道对卫星视场都会产生不同的影响。遥感卫星在针对地面进行观测的时候，出于扩大观测范围的目的，一般情况下都会使用给测摆倾斜照相的办法，让卫星把相机与地面之间的监测作为标准，来进一步进行二维观测。由于遥感卫星有自己固定的运行轨道，所以，这就需要观测的目标要随着卫星的需求而随时变化。有时候为了能够扩大卫星所观测的范围，就会将传感器侧摆，但是，这种状态下的成像会使相机入瞳处的能量受到影响，还会引起相机系统内的地面襄垣的畸变。不过只要合理的选择遥感设备，并且调节好观测时的摆角，就能够使卫星在执行任务的时间里扩大目标之内的空间覆盖率，从而在一定程度上使卫星观测的效率得到提高。在传感器实行测摆之后，对于卫星瞬时视场来说，也在一定程度上发生了变化。

2.2卫星覆盖模型的服务

随着卫星科技领域的快速发展，科技研究人员对卫星覆盖模型的服务范围、服务标准以及它自身精确度的要求都有所提高。对于卫星覆盖区域的仿真来说，它需要研究出一个可以对覆盖区域顶点经度进行精确计算的方法，但是，从目前的实际情况上来看，因为受到地形因素的干扰，所以，在覆盖区域会存在很多漏点，有很多观测不到、计算不清楚的盲点。对于未来卫星覆盖区域的监测设计来说，就需要再次加大科技力量，能够针对一些特殊地形，比如说峡谷、高山等进行监测，扩大卫星覆盖模型的服务范围。

3遥感影像可视化研究

随着遥感影像数据的日益增多，给大量影像数据的管理上带来了很大的麻烦，同时，这也是对遥感影像数据管理上的一个巨大考验。星载传感器在幅宽不断扩大的同时它的分辨率也随之增高，这就直接致使单景遥感影像的字节数突然增加。面对这种情况，该怎样把大量遥感影像的数据管理好，成为了一个急需要解决的问题。由于在一般情况下，遥感影像不仅多而且数量巨大，所以，广大用户不就不能够直接将其保存到本机里，对于海量遥感器的影响管理很多时候都是“服务器/客户端”的这种模式，将遥感影像数据先保到服务器，然后让用户自己从服务器里进行下载。这样一来，关于数据的传输、读取以及显示速度都会对遥感器影像的可视化产生影响。

对于传感器遥感影像的影响因素主要有以下几个方面：1）在数据传输过程中的网络因素。由于大量的遥感数据都在指定的服务器中被保存起来，所以，系统要想获取服务器影像的反馈数据，那么，首先要经过遥感影像服务器的允许，在系统发送的数据请求得到允许之后，才可以把影像的具体数据显示出来。2）因为遥感影像的数据量巨大，所以，在一定程度上影响了遥感影像的可视化进程。计算机由于自身的硬件资源有限，所以，它不可能将全部数据一次性都读取出来。但是，这个时候很多用户都在不断的高倍放大或者高倍缩小遥感器的影像，造成了硬盘的数据与内存之间交换过于频繁，致使系统损坏不能正常使用。所以，为了解决遥感影像的可视化问题以及它的显示效率问题，就要求我们必须要加强技术方面的学习以及策略上的调整。

4总结

在整个航空事业的建设中，对于卫星的发射是具有唯一性的，发射过程不能够出现重复的现象，在研究卫星的通信设备以及轨道运行的时也要非常的严谨、精确。我们要在不断的探索中，寻找解决在卫星瞬时视场仿真和遥感影像可视化中存在的问题，为科技发展做出贡献。

参考文献

[1]李新国，方群.卫星瞬时视场仿真研究[M].西安：西北工业大学出版社，2008.

卫星影像篇6

关键词：遥感计算机解译影像分类湿地调查

中图分类号：P23文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0039-02

天津市地处渤海湾顶，九河下梢，有数万公顷浅海域和沼泽、滩涂，水库和纵横交错的河流，星罗棋布的坑塘洼淀。天津市湿地含有海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地等，为物种多样性提供了良好的生态环境。北大港、团泊洼、大黄堡、尔王庄、七里海等湿地按国际评判标准的分类，都属于相当重要的等级。如何保护和合理开发利用湿地，成为保护天津城市生态环境与促进天津经济持续发展重要课题，本人提出了利用遥感技术监测天津湿地的状况，希望为相关部门提供参考作用。

1湿地的分类

湿地分为人工湿地和天然湿地两大类详细分类如表1所示。本论文研究的湿地范围仅为天津海岸线以上的湿地，并不包括海岸线以下至低潮时水深不超过6m的水域。

2湿地地物光谱特征与识别研究

湿地的光谱特征主要是由水本身物质的组成决定的，但是又受到了各种水状态的影响。水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段吸收就更强。地表较纯洁的自然水体对0.4～2.5μm波段的电磁波吸收明显高于绝大多数其它地物。

3监测的数据源

SPOT卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。“SPOT”系法文SystemeProbatoired’ObservationdelaTarre的缩写，意即地球观测系统。

每一影像覆盖面积60×60km2。当进行侧向（可达27°）扫描时，每一影像覆盖面积为80×80km。

SPOT卫星的普段参数：（1）绿谱段（500～590nm）：该谱段位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值的波长附近，同时位于水体最小衰减值的长波一边，这样就能探测水的混浊度和10～20m的水深。（2）红谱段（610～680nm）：它可用来提供作物识别、土壤和岩石表面的情况。（3）近红外谱段（790～890nm）：能够很好的穿透大气层。在该谱段，植被表现的特别明亮，水体表现的非常黑。红和近红外谱段的综合应用对植被和生物的研究是相当有利的。

此次监测实验用的是2011年的SPOT卫星数据，包含红、绿、和近红外3个波段。

4湿地信息提取

4.1监督分类法

采用监督分类的方法，利用航天遥感数据通过内业判读，依照湿地分类在影像上提取2011年的湿地信息。监督分类（supervisedclassification）又称训练场地法，是以建立统计识别函数为理论基础，依据典型样本训练方法进行分类的技术。即根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数，求出特征参数作为决策规则，建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类，是模式识别的一种方法。要求训练区域具有典型性和代表性。判别准则若满足分类精度要求，则此准则成立；反之，需重新建立分类的决策规则，直至满足分类精度要求为止。常用算法有：判别分析、最大似然分析、特征分析、序贯分析和图形识别等。

这里采用最大似然法：假定每个波段中的每类的统计都呈现正态分布，并将计算出给定象元都被归到概率最大的哪一类里。

4.2湿地信息提取实验

为了便于有效地分析和研究，通常选择能够反映地物信息的最佳的波段，它们反映了图像中基本的重要的信息，称之为图像的特征。图像特征是图像分析的重要依据。特征提取是对分类精度和可靠性影响最大的因素之一。本论文实验根据湿地的光谱特征用的是4、3、2假彩色波段，将根据影像反映的光谱特性基于监督分类来提取信息。

图1是根据遥感影像分类的获得的湿地分类图像在这里分水体、植被、树木、居民地4类，输出结果图像。蓝色为湿地、红色为居民地、绿色为植被树木。

参考文献

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[4]赵萍，傅云飞，郑刘根，等.B.Satyanarayana；基于分类回归树分析的遥感影像土地利用/覆被分类研究[J].遥感学报，2005（6）.

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[6]张东水，兰樟仁，邱荣祖.“3S”技术在福建省湿地研究中应用进展[J].福建林业科技，2006（2）.

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