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聚焦自然资源卫星体系建设与实施——访自然资源部国土卫星遥感应用中心主任王权

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中国测绘 2019年第10期 7-11页

作者：贾贞贞自然资源部国土卫星遥感应用中心

当前,全球空间基础设施正在加速升级换代,现己进入了体系化发展和全球化服务的新阶段。据统计,包括通信、导航和遥感卫星在内的全球卫星及应用产业快速增长,进入21世纪以来年均增长率保持在10%以上。经过几十年的发展建设,我国的卫星研... 详细信息

当前,全球空间基础设施正在加速升级换代,现己进入了体系化发展和全球化服务的新阶段。据统计,包括通信、导航和遥感卫星在内的全球卫星及应用产业快速增长,进入21世纪以来年均增长率保持在10%以上。经过几十年的发展建设,我国的卫星研制与发射能力已步入了世界先进行列,遥感卫星在资源、海洋、气象和环境减灾等方面已具备了一定的业务化服务能力。随着我国经济社会的快速发展和科学技术的不断进步,各领域、各部门对卫星遥感应用提出了更加多样化、精细化和高时效性的观测需求。

关键词：遥感卫星发射能力卫星研制自然资源部空间基础设施精细化建设与实施业务化

高分七号卫星立体影像与激光数据复合测绘处理原理及方法

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遥感学报 2024年第6期28卷 1539-1550页

作者：周平唐新明自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048

高分七号卫星(GF-7)是全球首颗同步搭载了光学立体相机和激光测高仪的对地观测卫星,其可以同时获取亚米分辨率的两线阵光学立体影像和稀疏地面激光高程点。为保障GF-7卫星能够实现全球范围1∶1万比例尺立体测图精度,本文根据光学相机和... 详细信息

高分七号卫星(GF-7)是全球首颗同步搭载了光学立体相机和激光测高仪的对地观测卫星,其可以同时获取亚米分辨率的两线阵光学立体影像和稀疏地面激光高程点。为保障GF-7卫星能够实现全球范围1∶1万比例尺立体测图精度,本文根据光学相机和激光测高仪工作过程中的误差传播机理,分析了利用激光高程点提升立体影像高程精度的基本原理;设计了一种GF-7立体影像与激光高程点复合测绘处理方法,构建了激光高程点在立体影像上自动精确量测方法、激光高程点与立体影像联合区域网平差模型等,力求通过激光高程点实现立体影像高程精度的来有效提升。为验证本文所述方法的有效性,选取了河北省北部区域70景GF-7立体影像和463个激光高程点开展复合测绘处理试验。结果表明:立体影像在平地、丘陵、山地、高山地和全区域的高程中误差分别由原来的3.00 m、4.68 m、2.86 m、2.48 m和3.19 m,降低至0.35 m、0.66 m、0.74 m、0.91 m和0.68 m;平面中误差分别是4.99 m、3.52 m、4.42 m、5.99 m和4.82 m。影像平面和高程精度均能满足中国1∶1万比例尺立体测图的精度要求。此外,采用本文所述方法构建的GF-7立体影像与激光高程点复合测绘处理系统已在GF-7卫星牵头主用户单位实现业务化应用,对未来全球范围1∶1万比例尺地理信息资源建设具有重要意义。

关键词：遥感高分七号卫星立体影像激光高程点复合测绘处理 1∶10000比例尺测图

资源三号03星立体影像与激光测高点联合区域网平差处理及精度验证

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遥感学报 2024年第4期28卷 1089-1100页

作者：周平唐新明李丹丹王霞自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048 清华大学地球系统科学系北京100084

利用国产卫星影像开展全球范围地理信息资源建设的前提条件之一是提升卫星影像无地面控制条件下几何精度水平。2020年7月成功发射资源三号03星(ZY3-03)是资源三号系列卫星中的第3颗高分辨率立体测绘卫星,主要用于全球范围1∶5万比例尺... 详细信息

利用国产卫星影像开展全球范围地理信息资源建设的前提条件之一是提升卫星影像无地面控制条件下几何精度水平。2020年7月成功发射资源三号03星(ZY3-03)是资源三号系列卫星中的第3颗高分辨率立体测绘卫星,主要用于全球范围1∶5万比例尺测图应用。卫星搭载了3台全色线阵推扫式光学相机和一台多光谱相机,可获取优于2.5 m分辨率的三线阵立体影像和5.8 m分辨率的多光谱影像。为了提升卫星影像的高程精度,卫星还设计搭载了一台单波束激光测高仪,可同步获取高精度激光测高点。本文提出了一种ZY3-03星激光测高点与立体影像联合区域网平差处理方法。利用激光测高点和同轨获取的正视影像相对平面误差较小的特性,准确获取激光测高点在立体影像上的像方位置;将激光测高点作为立体影像高程控制,并以整轨立体影像为单位开展立体影像与激光测高点的联合区域网平差,实现立体影像高程精度大幅提升。选取黑龙江省中部地区和河北省太行山地区的ZY3-03星三线阵立体影像及其同轨获取的激光测高点开展联合区域网平差试验,结果表明,平地和丘陵地形区域的ZY3-03星立体影像的高程中误差从5.27 m降低至2.58 m,山地地形区域的ZY3-03立体影像的高程中误差从11.25 m降低至4.45 m,均能满足中国1∶5万比例尺立体测图的精度要求。

关键词：遥感资源三号03星三线阵立体影像激光测高点联合区域网平差几何精度

基于HY-2卫星数据的热带气旋风速和气压反演

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遥感学报 2024年第6期28卷 1588-1601页

作者：张有广贾永君林明森马小峰国家卫星海洋应用中心北京100081 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081

基于HY-2卫星数据提出了主被动微波遥感联合观测热带气旋海面高风速和海面气压的方法。在海面风速观测方法中,利用与雷达高度计同步观测的校正辐射计获取的亮度温度信息来修正雷达高度计观测中受到的降雨影响,以此提升高风速观测能力。... 详细信息

基于HY-2卫星数据提出了主被动微波遥感联合观测热带气旋海面高风速和海面气压的方法。在海面风速观测方法中,利用与雷达高度计同步观测的校正辐射计获取的亮度温度信息来修正雷达高度计观测中受到的降雨影响,以此提升高风速观测能力。校正辐射计观测的降雨和海面粗糙度信息能够真实的反映在亮度温度中,结合雷达高度计观测的海面粗糙度信息,把校正辐射计观测亮温中的海面粗糙度信息剥离,将剩余的降雨信息等效为风速补偿到雷达高度计的原有海面风速观测中,进而得到海面高风速。在上述研究基础上,依据热带气旋期间气压差与风速差的比例关系,计算出中心气压。通过与预报和机载观测数据比对的结果表明:该方法能够实现热带气旋期间高风速的观测,HY-2卫星与预报数据和机载观测数据的均方根误差分别为1.3 m/s和1.0 m/s;海面气压均方根误差分别为5.5 hPa和4.6 hPa。同时,文中方法对于中低风速和中低风速条件下的海面气压也具备观测能力。

关键词：遥感 HY-2卫星热带气旋海面风速海面气压反演方法

基于点目标的陆地探测一号01组图像质量评价

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测绘通报 2024年第9期 151-155页

作者：张一帆徐航樊文锋翟浩然梁雪莹自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048

为了衡量陆地探测一号01组卫星在轨测试阶段的成像质量,使用客观的基于点目标评价指标对双星进行评价,包括空间分辨率、峰值旁瓣比和积分旁瓣比。本文选取双星在2023年3—8月的图像,基于人为布设的角反射器进行图像质量的评价。分析结... 详细信息

为了衡量陆地探测一号01组卫星在轨测试阶段的成像质量,使用客观的基于点目标评价指标对双星进行评价,包括空间分辨率、峰值旁瓣比和积分旁瓣比。本文选取双星在2023年3—8月的图像,基于人为布设的角反射器进行图像质量的评价。分析结果表明,陆地探测一号01组A星和B星均可以达到在轨测试中对于卫星成像指标的要求,其中距离向上的空间分辨率优于方位向,方位向上的峰值旁瓣比、积分旁瓣比优于距离向。在成像质量方面,A星优于B星;在稳定性方面,双星距离向上的评价指标更为稳定。陆地探测一号01组的数据成像质量可良好的支持卫星后续的相关应用。

关键词：陆地探测一号 SAR图像图像质量评价点目标评价空间分辨率

改进YOLOv5的国产光学影像辐射异常检测方法

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测绘通报 2024年第8期 60-65,72页

作者：石一剑谭海钟旭辉辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000 自然资源部国土遥感卫星应用中心北京100048

随着国产光学卫星数量不断增多,获取的卫星影像数据大规模增加,卫星获取并通过传感器校正处理的影像中存在大量的影像辐射异常问题,影像辐射质量是决定影像质量检验等级评价的重要因子,目前检查主要采用人机交互方式。针对目前光学影像... 详细信息

随着国产光学卫星数量不断增多,获取的卫星影像数据大规模增加,卫星获取并通过传感器校正处理的影像中存在大量的影像辐射异常问题,影像辐射质量是决定影像质量检验等级评价的重要因子,目前检查主要采用人机交互方式。针对目前光学影像质检存在影像辐射问题,本文提出了利用改进的YOLOv5深度学习网络对辐射异常区域进行目标识别的方法,将改进后的Light-BiFPN特征融合网络和ShuffleNetV2主干网络融入YOLOv5s。通过探索影像辐射异常原理,此网络能够精确判断辐射异常影像目标的范围,训练出的模型能通过锚框较好地检测出辐射问题的范围,为进一步模型的部署应用做好准备工作。

关键词：深度学习轻量化遥感图像辐射异常目标检测

星载激光雷达估测森林结构参数研究现状分析与展望

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农业机械学报 2024年第6期55卷 18-33页

作者：黄佳鹏李国元刘诏辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院阜新123000 自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048

星载激光雷达系统可以覆盖机载系统难以到达的偏远地区,从机理上克服光学影像及合成孔径雷达测量的技术缺陷,为快速准确地获取林下地形、树高、生物量等森林结构参数提供了可靠的数据源。对现有的星载激光雷达技术观测体系进行综述,讨... 详细信息

星载激光雷达系统可以覆盖机载系统难以到达的偏远地区,从机理上克服光学影像及合成孔径雷达测量的技术缺陷,为快速准确地获取林下地形、树高、生物量等森林结构参数提供了可靠的数据源。对现有的星载激光雷达技术观测体系进行综述,讨论了星载激光雷达数据估测多尺度森林结构参数的适用性,定量化分析现有星载激光雷达研究成果及存在的优缺点。最后,总结当前存在的问题,对星载激光雷达技术未来的前景和发展方向进行了展望。建议后续研究可进一步加大对反演不同森林结构参数、产品体系及标准规范、林业应用精度评价、林业用激光雷达参数设计等方面的深入研究。

关键词：森林结构参数星载激光雷达多尺度多源数据

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自然资源陆地卫星激光测高标准产品高程精度评价

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遥感学报 2024年第3期28卷 704-716页

作者：陈继溢唐新明李国元刘诏周晓青自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

卫星激光测高技术能够获取高精度地表高程分布信息,在对地观测领域具有独特的优势。中国近年来陆续发射的高分七号卫星和资源三号03星均搭载了激光测高系统,用于全球高程控制点获取。随着高分七号卫星、资源三号03星稳定在轨运行,并持... 详细信息

卫星激光测高技术能够获取高精度地表高程分布信息,在对地观测领域具有独特的优势。中国近年来陆续发射的高分七号卫星和资源三号03星均搭载了激光测高系统,用于全球高程控制点获取。随着高分七号卫星、资源三号03星稳定在轨运行,并持续获取激光测高数据,中国首次在激光测高领域形成相关数据产品,即自然资源卫星激光测高标准产品(SLA03)。本文以平原、有森林覆盖的山地两个不同类型区域的高精度机载点云数据为参考,对中国自然资源卫星激光测高标准产品的高程精度进行综合评价。结果显示:在使用合适的阈值剔除人工建筑、树木冠层的激光点后,高分七号卫星SLA03数据在平原地区高程精度RMSE达到0.653 m,LE90为1.055 m,其中60%以上精度优于0.3 m,而在有森林覆盖的山地下降至1.210 m (RMSE)和2.002 m(LE90);资源三号03星SLA03数据在平原地区达到1.312 m (RMSE)和2.389 m (LE90),其中50%以上精度优于0.5 m,有森林覆盖的山地则为1.661 m (RMSE)和2.999 m (LE90)。另外,高分七号卫星SLA03数据受季节因素影响较为明显,主要由植被生长引起。相关结论能够指导自然资源卫星激光测高标准产品的深入应用,并为后续卫星激光测高载荷设计与参数论证提供支撑。

关键词：遥感卫星激光测高高分七号卫星资源三号03星高程精度激光测高标准产品

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5米光学02星应用在轨测试

遥感学报 2024年第3期28卷 591-600页

作者：唐新明肖晨超魏红艳刘宇韩波刘银年王军自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094 中国科学院上海技术物理研究所上海200083 北京空间机电研究所北京100094

5米光学02星于2021年12月26日成功发射,卫星与前序型号组成陆地中分业务卫星星座,建设形成天地一体化大幅宽定量化综合对地观测能力。在轨测试期间,自然资源部根据卫星设计指标要求,围绕土地资源、地质矿产、测绘地理信息、海洋海岛监... 详细信息

5米光学02星于2021年12月26日成功发射,卫星与前序型号组成陆地中分业务卫星星座,建设形成天地一体化大幅宽定量化综合对地观测能力。在轨测试期间,自然资源部根据卫星设计指标要求,围绕土地资源、地质矿产、测绘地理信息、海洋海岛监测等领域业务,梳理共计32个业务测试项,并按照自然资源调查和监测的相关标准和技术规范,开展了应用测试评价工作。在轨测试表明,卫星系统、地面系统和应用系统各项功能正常、运行稳定,双星一致性好,具备组网运行条件,卫星数据质量可满足自然资源执法督察、地质矿产资源调查、生态修复工程跟踪评价、地理空间信息更新、围填海调查、海岸线变化监测、钢铁去产能等业务需求,高光谱和热红外载荷定量应用测试取得良好效果。本文在介绍该卫星的数据特点与应用能力的基础上,重点介绍和分析卫星在轨测试应用评价结果,可为后续业务化应用提供参考。

关键词：遥感 5米光学02星自然资源卫星应用可见光/近红外高光谱热红外