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高空间分辨率遥感发展－概述 徐世武 副教授 高分辨率遥感卫星的技术现状 1.光学分辨率已达到1米以内 2.传感器技术已比较成熟，机械设计日益灵活，具有快速指向能力 3.传感器立体成像能力明显增强，可利用单一传感器获取同轨立体 4.高精度的卫星星历和姿态测量，减少省却了对地面控制点的需求 5.合成孔径雷达SAR的性能逐步提高（3m） 6.卫星发射成功率不高成为卫星发展的瓶颈 典型的高分辨率商业卫星 IKONOS卫星系统 QUICKBIRD卫星系统 SPOT-5卫星系统 IKONOS卫星系统 基本情况：1米全色，4米多光谱 成像原理：可以任意方位角成像 产品简介：Geo、Reference、Pro、Precision、Precision Plus 美国IKONOS 系统焦距： 10m F数：f/14.3 覆盖宽度： 13Km 轨道高度： 681Km （ 1997年~） QUICKBIRD卫星系统 基本参数：全色61cm，多光谱2.44m 影像产品：Basic级、Standard级、1：25000级、1：12000级、1：4800级、自定义级 QUICKBIRD卫星系统 严密传感器模型：是依据传感器的成像几何关系，利用成像瞬间地面点、透视中心和相应像点三点共线的几何关系建立的数学模型，是摄影测量学最常采用的成像模型，具有最高的定位精度，但形式较为复杂，所需的传感器成像参数、姿态参数和轨道星历保存在影像支持数据（ISD）文件中。 RPC模型：是对严密传感器模型的拟合，它直接提供了地面坐标同像点坐标之间的映射关系，理想情况下也能达到跟严密模型相当的定位精度。 SPOT5卫星系统 基本参数：全色2.5米，多光谱10米 传感器系统：两条线阵CCD探测器，每条12000像元 超级模式：利用两幅同时获取的5米分辨率的全色图像重采样得到2.5米分辨率的全色图像。（过程：内插－去卷积－消除噪声） 产品简介：1A产品、1B产品、2A产品、2B产品、3级产品 WORLDVIEW卫星系统 使用了控制力矩陀螺（CMGs）的商业卫星。这项高性能技术可以提供多达10倍以上的加速度的姿态控制操作， 从而可以更精确的瞄准和扫描目标。卫星的旋转速度可从60秒减少至9秒，覆盖面积达300公里，能够更快速、更准确的从一个目标转向另一个目标，同时也能进行多个目标地点的拍摄。 多波段高清晰影像 WorldView-2卫星能提供独有的8波段高清晰商业卫星影像。除了四个常见的波段外（蓝色波段：450-510；绿色波段：510-580；红色波段：630-690；近红外线波段：770-895），WorldView-2卫星还能提供以下新的彩色波段的分析： 海岸波段（400-450）这个波段支持植物鉴定和分析，也支持基于叶绿素和渗水的规格参数表的深海探测研究。由于该波段经常受到大气散射的影响，已经应用于大气层纠正技术。 黄色波段（585—625）过去经常被说成是yellow-ness特征指标，是重要的植物应用波段。该波段将被作为辅助纠正真色度的波段，以符合人类视觉的欣赏习惯。 红色边缘波段（7055-745）辅助分析有关植物生长情况，可以直接反映出植物健康状况有关信息。 近红外2 波段（860-1040）这个波段部分重叠在NIR 1波段上，但较少受到大气层的影响。该波段支持植物分析和单位面积内生物数量的研究。 对地观测卫星的发展趋势－智能化 发展历史： 军事卫星－（1960～1972）－140米 最初应用－（1972～1986）－80米 发展阶段－（1986～1997）－10米 新一代星－（1997～2010）－1米 EOS卫星成像系统发展趋势 自主导航与控制：高精度双头恒星相机、GPS接收机、三轴磁力计、陀螺等 星上图像处理功能：集成星上影像处理功能，特别是变化检测；具体功能（神经网络分类功能用于自然灾害预警和监测，星上辐射和几何校正）。 未来“智能型”对地观测卫星 卫星集对地观测传感器、数据处理系统、通讯系统为一体，能够为实时的、机动的、专业和普通用户提供全球环境状况的实时观测和分析。 未来“智能型”对地观测卫星 1.对地观测卫星网络：卫星体积小、重量轻，造价便宜，各卫星装备不同类型的传感器，采集不同类型的数据，并进行星上数据处理。 2.事件驱动的观测方式：当FIEOS卫星监测到事件发生，例如森林火灾时，它通过调整系统参数，把传感器指向事件发生地，将该事件纳入其监测范围；同时，该卫星把事件发生信息通知到其所在星座内的其它卫星，这些接着也转动各自的传感器对准事件发生地，这样就形成了对该事件的多角度、多传感器、多分辨率、多谱段的观测，然后所有观测数据在中继卫星上进行信息融合，这样就能在全