国家测绘局透露,将于明年发射中国首颗民用高分辨率立体测绘卫星。它被命名为“资源三号”(ZY-3),从今年10月起,开始转入正样研制阶段。为配合其顺利飞天,目前运载火箭、发射场、测控、地面接收装置和应用系统等均已调试完毕,将采用“长征四号乙” (Long March 4B)运载火箭由太原卫星发射中心负责发射升空。
中国经济社会的高速发展,对测绘及地理信息产品尤其是高分辨率遥感影像的需求日益强烈,以航空摄影和购买国外卫星遥感影像为主的基础地理信息获取手段显得越来越被动,因此有必要发展自主的测绘卫星体系,采用航天对地观测技术,满足国民经济和社会发展对实时有效地获取各种地理空间信息的要求。
“资源三号”卫星集测绘与资源调查功能于一体,以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心,接收从太空返回地面的信息,由分布在北京、喀什、三亚的3个地面站接收,再经过数据信息处理中心的加工传输给应用系统。这是一个庞大的计算机硬件和软件集成的系统,同时也是一个自动化程度较高的专业化生产运行系统,由业务运行管理、影像分析与地面检校、影像处理与应用、立体测图产品生产、数据管理、数据分发服务、产品质量监督与评价和国土资源应用等8个分系统和地面几何检校场构成。
除了用于生产全国1:5万基础地理信息产品和1:2.5万等更大比例尺地图的修测和更新之外,“资源三号”的一大重要目标是,显著提高国土资源调查与管理的效率和能力,成为国土资源调查、管理与监测的重要支撑条件。土地调查需以“现势性”(提供的地理空间信息尽可能体现当前最新的情况)强的空中正射影像图为底图,实地调查并查清土地利用现状的分类、面积、分布和权属状况。2007年开始的第二次全国土地调查采用了1:1万和1:5万两种比例尺,其中开展1:5万比例尺调查需采用空间分辨率高于5米的卫星图像。此番土地调查结束后,全国每年还将进行一次土地变更调查,以保持调查成果的现势性。
长期以来,中国在获取各种地理空间信息时,主要依靠航空摄影测量手段,成像范围在70万—100万平方公里,但由于这种方式受天气等诸多因素影响很大,如有雨的天气就不能拍摄,无法实时有效地获取原始影像,因而对高分辨率卫星遥感影像的需求异常迫切。据了解,无论是影像分辨率、测图精度还是信息的存储量,“资源三号”均能达到国际同行的高水准,实现了国内遥感卫星领域的多项第一。例如,其影像数据量及应用系统处理速度名列国内首位,每天接收、处理和存储的资源三号卫星数据将达到1790GB,接收和归档影像2508景。
升空后,“资源三号”卫星将在高度为506千米的太阳同步圆轨道上飞行,可以对地球南北纬84度以内的地区实现无缝影像覆盖,每59天实现对中国领土和全球范围的一次影像覆盖,还能够在应急等特殊情况下于5天之内对同一地点进行重访拍摄。
“资源三号”共装载4台照相机,一台2.5米分辨率和两台4米分辨率的全色CCD(Charge-coupled Device)立体相机按照正视、前视、后视的方向(分别朝下、朝前、朝后),配置形成三线阵并对地面进行拍摄,根据立体视觉的形成原理,形成立体影像;另外一台多光谱相机的影像地面分辨率优于10米,高程测量精度优于5米,主要在蓝、绿、红和近红外4个不同波段上判断地面物体的属性,并分段测绘,形成彩色影像。
计算机对不同位置的影像进行配对、条纹消除、色差偏正等预处理工作,最后合成一个可量测的实景三维立体影像模型,也就是说,科技人员可以通过计算机直接量测实体模型,不用全部到野外进行实地测量,便能实现数据的准确采集,同时实现影像加工和整理的整体数字化。
在专家看来,“资源三号”卫星工程建设有助于解决原始影像贫乏这一制约中国地理信息产业发展的瓶颈问题,同时将有力推动地理信息产业发展升级。目前,通过采取一系列措施,中国地理信息产业规模正以每年超过20%的速度持续快速增长,到去年,全国已有1万多家单位取得产业资质,从业人员超过40万,年产值超过750亿元人民币,一批测绘与地理信息企业在仪器制造、地理信息资源开发处理和应用等方面已达到或接近国际先进水平。
“地理信息产业正迅猛发展,地理信息服务给人们的工作生活带来了越来越多的便捷与实惠。”国土资源部副部长、国家测绘局局长徐德明在去年12月18日“卫星测绘应用中心”揭牌仪式上表示,大力发展自主的高分辨率立体测绘卫星,加快卫星影像资源的开发利用,成为中国经济社会发展的基本需要。
7月29日,国家测绘局与中国航天科技集团公司正式签署战略合作框架协议,以进一步建设地理信息公共服务平台,在数字城市建设、导航电子地图、航空摄影和三维地理信息产品等领域展开深入合作,特别是共同推进“资源三号”卫星以及后续星、雷达干涉卫星、激光测高卫星、重力测量卫星(gravisat)等不同卫星有机组成的中国自主的卫星测绘技术体系。“这将大力促进中国卫星测绘数据处理和自主保障能力,提高卫星数据公共服务能力,打造卫星应用服务产业链。”徐副部长表示。
除了为国内提供数据服务之外,“资源三号”还可以向国外提供境外相关地区现势性强、高质量卫星影像产品,也可通过在国外建设地面接收站,为国外技术人员提供业务培训等方式,促进国外应用“资源三号”卫星影像服务其本国经济建设,同时满足全球气候变化、环境变迁、资源开发利用以及地区变化等对全球的影像数据所提出的需求。