高分辨率卫星遥感概况

Al.Gore在报告中指出：仅就NASA的 行星地球计划而言，每天将产生1000G字节 的信息，而这些信息的利用程度很差。主 要问题是处理技术和其他地球信息综合应 用问题。Al.Gore在报告中还指出1米分辨 率的卫星图像是数字地球的重要技术指标 等问题。这些问题是我们重点研究的对象。
高级锁眼-11(KH-11)光电成像侦察卫星：既 能普查(地面分辨率优于3-5米)，又能详查(地面 分辨率优于2米)；既能在白天进行可见光成像， 又能进行夜间红外照相。该光学系统镜头采用了 自适应光学成像技术，在电脑控制下，随视场环 境灵活地改变主透镜表面曲率，从而有效地补偿 大气层造成的畸变影响，使地面分辨率达到0.1 米。红外成像系统能在光线不足或全黑的条件下 拍摄地面目标和发现热源。它还具有极强的、机 动的变轨能力，轨道高度在280～1000公里间随 时可以调整，卫星所获得的数字图像数据用“跟 踪与数据中继卫星”，实时传到贝尔沃堡地面站， 10分钟内可将结果传给用户。
§12.1 高分辨率卫星遥感概况
从1957年第一颗人造卫星上天以来，每年发 射卫星的数量越来越多。现在卫星已经成为获得 地球数据和进行科学实验的主要手段。 卫星遥感包括不同轨道高度、不同分辨率的 陆地卫星、海洋卫星、气象卫星、测地卫星及小 卫星等系列；空间分辨率从0.5米到4000米；光谱 从紫外、可见光、红外到微波；波段从1个到240 个；影像处理技术从光谱校正、几何校正、影像 增强、特征提取、自动识别分类、自动成图、数 据压缩及与数据库、地理信息系统及网络技术 (Internet)相连接等，都已经取得了很大的成绩。 与数字地球相关的卫星遥感技术，主要有海量的 卫星数据的快速处理问题。
长曲棍雷达成像侦察卫星(Lacrosse)： 载有极高地面分辨率的，0.3-1米的合成 孔径雷达成像仪，能克服云、雾、雨、雪 和黑夜的障碍，实现全天候成像。它不仅 能发现地面的任何车辆、船只、桥梁及各 种设施，而且对地下有一定的穿透能力， 穿透森林的覆盖，在干沙和干土条件下穿 透深度达数十米，甚至可达100米。该卫 星自重15吨，轨道高度680公里，一颗卫 星每天对同一地点可成像一次。
对于数字地球的数据获取来说，小卫星将成 为十分重要的工具之一。小卫星应该成为数字地 球计划的组成部分。 在近年来，科学家对于发射小卫星发生了兴 趣。因为发射小卫星具有以下的优点：费用低、 周期短，有利于进行新的传感和新的应用实验。 一个小的国家，甚至一所学校，乃至学生作的实 验都可发射一颗小卫星，因此人们把当今称为 “小卫星世纪”(“themicro-satera")。小卫星 将成为数字地球的数据获取的主要手段。 关于小卫星，至今还没有统一的定义。但是 目前大多数人同意以下表的意见。
11
3 15
30
1 4
10-20
1 4
4-15
1 4
15
轨道Leabharlann Baidu度 （公里）
重复成像周 期（周） 工作寿命
470
2 5年
470
2 5
460-700
2-3 3-5
680
3 5
700
2 5
在1米分辨率的卫星影像上，地面的资源、 环境、社会与经济的主要内容都可以清晰可见。 这样的影像，如果是全球覆盖，其数据量之大 可能不止1000G字节。如果每天重复一次，那怕 是若干天重复一次，它的数据亦可称为是“海 量”。如果再加上要求快速处理，难度更大。 因此，美国正在开发超级计算机来解决这个难 题。其他国家没有“超级计算机”怎么办?能否 用多台普通计算机进行平行处理的方法来替代 超级计算机，或开发一些其他技术来处理，这 是需要攻关的难题。
关于卫星级别的划分(按Prof.Swiding)
卫星 大型星 星体重量（公斤） 〉1000 费用（美元） 1亿
中型星
小型星 微型星 纳米星
500-1000
100-500 10-100 ≤10
5000万-1亿
500万-2000万 200万-300万 〈100万
我国对于小卫星也十分重视。清华大学与英国 Surrey大学协作，发射了“清华一号”小卫星，用于卫 星通信和遥感(分辨率为50米)；清华大学还准备发射 “清华—2号”，遥感传感器的分辨率计划为1.8米。哈 尔滨工业大学、中国科学院上海冶金研究所和空间中心 也都准备发射自己的小卫星。
美国计划中发射的1米分辨率的民用卫星
卫星名称 Early Bird Quick Bird Orb View CRSS(商业 遥感系统) GDE系统 GDE系统公 司
公司 地面分辨率 （米） 全色 多波段 成像带宽 （公里）
Earth Watch
Earth Watch
Orb Image
Space Imaging Com 1 4