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国产民用高分辨率立体测图卫星测绘与应用关键技术

2014-04-25

卫星测图是当代测绘科技发展的必然趋势,是我国测绘事业以及国家安全保障的迫切需求,也是一个国家对地观测水平的重要标志。但长期以来我国卫星影像的精度不高,基本无法测图,与国外相比存在较大差距。我国一直依靠航空影像和国外卫星影像进行测图,国产高精度卫星数据获取与处理技术已成为制约我国测绘和地理信息发展的瓶颈。“国产民用高分辨率立体测图卫星测绘和应用关键技术”项目突破了资源三号立体测图卫星从指标优化设计到立体测图等一系列技术难题,结束了我国遥感卫星难以测图的历史。该项目由国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心主持承担,武汉大学、中国测绘科学研究院和中国人民解放军信息工程大学等参与完成,主要完成人有唐新明、孙承志、龚健雅、张过、李朋德等。项目成果获2013年度国家科学技术进步一等奖。

“国产民用高分辨率立体测图卫星测绘和应用关键技术”项目打破国外的技术封锁和数据垄断,实现了五项第一。首次建立了卫星辐射几何一体化仿真平台,实现了卫星总体技术指标设计的定量化;首次建立了高分辨率卫星遥感几何检校场,突破了我国光学卫星几何检校技术难题,将无地面控制卫星测图的精度提高了近百倍;首次突破了遥感卫星的精密定轨定姿技术,建立了高精度的成像几何模型;自主研制了从原始影像到测绘产品的全流程并行数据处理系统,首次建立了国产卫星测图产品体系、标准体系和软硬件系统;首次建立了覆盖全国的高精度控制点影像库,正射遥感影像生产效率提高了5倍以上。项目突破了航天摄影测量的一整套核心技术,形成了我国光学卫星测绘技术体系,实现了我国1:5万测图从依赖国外卫星到使用国产卫星的根本性变革,使我国一举成为国际上少数几个掌握成套卫星测绘技术的国家。

资源三号卫星测绘的总体精度指标优于法国SPOT5、日本ALOS等国外同类产品。稀少控制点平面精度优于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,并可用于1:2.5万测图;无控制点平面精度优于10米,高程精度优于5米,卫星影像的直接定位精度从1000多米提高到10米以内;多光谱卫星影像配准精度达到0.15像元,影像质量优于国外同类卫星;建立了高精度影像控制点库和并行处理系统,大批量正射影像的纠正速度提高了5倍以上。项目取得软件著作权登记11项,发表论文90余篇,完成了上百个千万余字的设计方案和研究报告,形成了20余套软件产品和22项技术规范。

“国产民用高分辨率立体测图卫星测绘和应用关键技术”项目实现了国产遥感卫星从“有”到“好用”、从示范应用到业务化运行的根本性转变,突破了困扰我国高分辨率遥感数据长期依赖进口的瓶颈,开创了自主航天测绘的新纪元,是我国航天和测绘事业的重要里程碑,是我国测绘行业技术进步的划时代标志。

资源三号卫星的各类产品已经全面应用于测绘、国土、水利、地矿等十多个行业的400多家单位,应用单位还在迅猛增加,已分发数据超过3500万平方公里,节省外汇上亿美元。向美国、德国、法国等30多个国家和地区提供了影像产品,国际同行认为资源三号卫星影像质量和精度处于国际同类领先水平。

 

资源三号卫星简介

资源三号是我国首颗高精度民用立体测绘卫星,于2012191117分在我国太原卫星发射中心由“长征四号乙”运载火箭发射升空。资源三号卫星重约2650公斤,设计寿命约5年。该卫星的主要任务是长期、连续、稳定、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像和多光谱影像,为国土资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、城市规划与建设、交通、国家重大工程等领域的应用提供服务。