大地天眼——高分辨率对地观测系统陕西数据与应用中心

No.l Mar.20212021年3月第1期焦作大学学报JOURNAL OF JIAOZUO UNIVERSITY高分辨率对地观测系统在智慧城市中的应用杨龙(三门峡职业技术学院建筑工程学院，河南三门峡472000)摘要：智慧城市建设是我国城市化进程的新阶段，其智慧性涉及到城市建设和管理运营的各个方面。

高分辨率对地观测系统以其能够通过相对低成本的方式实时获取目标区域高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率、高观测精度遥感影像的技术优势，为智慧城市建设和管理运营等不同阶段的发展需要提供相应 的数据信息支持。

关键词：高分辨率；系统；发展；智慧城市；应用中图分类号：P208文献标志码：A文章编号：1008-7257(2021)01-0085-0420世纪中后期，遥感技术的产生使得地面信息的 高效收集成为可能。

初始阶段的遥感影像分辨率最大只有几十米，数据可用性较低。

近年来，我国在航空航天领域取得了巨大进步，遥感影像分辨率逐步提 高，地面扫描范围逐渐扩大，影像中的数据信息越来越丰富。

2014年发射的高分二号遥感卫星全色分辨率 达到0.8 m,其1景影像可覆盖地面面积约500 km',信 息量十分丰富。

遥感技术的飞速发展，为我国城市化推进和众多民生行业工作模式的转变提供了良好的数 据支持。

“十二五”时期，我国全面进入城市时代， 城市成为真正意义上的经济社会主导叫越来越多的城市将准确、便捷、高效的综合管理视为城市管理的 最终目标，用富有创新意义的新手段，更加“智慧”地管理城市。

信息技术是支撑城市发展的重要因素之一，卫星遥感技术是基于现代空间技术、通信技术而 发展起来的，是研究区域发展的重要信息源。

将先进的科技力量用于解决城市发展问题是至关重要的。

本文通过对高分辨率对地观测系统的发展现状以及在智 慧城市中的信息优势进行讨论和实践，对高分辨率对 地观测系统的应用价值进行拓展。

1.高分辨率对地观测系统发展及现状高分辨率遥感卫星是一个国家高技术水平的标志，也是促进经济社会发展和维护国家安全的重要手 段％所谓高分辨率图像，是指那些地面分辨率优于5 m 或者5磁右的陆地遥感图像数据，它在军用和民用方面都有广阔的应用前景冋。

高分辨率卫星遥感技术的发展不仅关系到国家安全，在经济建设和大众民生方面也具有巨大的应用潜力，具有鲜明的军民融合特色。

近三十年来，我国航天技术已取得巨大进步，卫星平台、载荷、数传、数据处理及应用技术发展已经成熟，已形成资源、气象、海洋、环境、国防系列等构成的对地观测遥感卫星体系。

目前，我国高分遥感数据存在着市场不开放、低水平重复、应用效率低下、军民融合困难等问题，与西方发达国家的卫星遥感技术相比仍有明显质量差距，市场占有率也与西方航天强国存在很大差距。

随着高分辨率对地观测系统国家科技重大专项（以下简称“高分”专项）的启动，我国正式开启了高分辨率遥感卫星技术创新和系统建设的序幕。

“高分”专项不仅是天眼工程、创新工程，更是民生工程。

国防科工局在抓好工程建设的同时积极推广数据应用，分别在2013年和2014年，支持河北、新疆、湖南、黑龙江、河南、陕西、湖北、甘肃、四川、北京等地区建立高分辨率对地观测系统省级数据与应用中心。

通过省级省级企业技术中心。

武汉大学与滨湖电子公司很早就开始了产学研合作，现建有“雷达与无线通信”校企联合实验室。

实验室成立于2009年，已共同开展了多型新体制情报雷达的研究，企业为实验室年均投入100万元。

该方向由武汉大学与滨湖电子公司共同负责建设。

现代社会紧急事件时有发生，地震、火灾、矿山建筑坍塌、劫持绑架、恐怖活动等严重威胁着公共及人身财产安全。

作为一种非接触式近距离遥感手段，穿墙探测雷达在上述领域具有紧迫的应用需求。

穿墙探测是一个新兴的研究领域，可以使用的信息载体有电磁波、超声波、红外和X射线等。

考虑精度、成本和应用环境等要求，目前使用最多的是UWB （超宽带）雷达系统，武汉大学和滨湖电子公司在上述超宽带雷达领域均具有理论与实验积累。

该方向重点协同研究包括超宽带雷达系统设计、连续波穿墙雷达、超宽带成像技术、微弱目标检测与跟踪。

该方向由武汉大学牵头建设，滨湖电子和南湖机械厂共同参与。

中国高分辨率对地观测系统卫星概况、特征及应用
刘丽明;王晋
【期刊名称】《长春大学学报》
【年(卷),期】2024(34)2
【摘要】高分系列卫星的成功研发、发射和应用标志着我国遥感技术与卫星工程发展的再次飞跃,标志着我国卫星遥感能力的国际影响力进一步得到提升。

高分系列卫星极大丰富了我国自主对地观测的数据源,为国产高分遥感数据的应用提供了有力保障。

鉴于此,本文依据近年来大量相关文献对已发射的高分系列卫星,从卫星概况、卫星特征与应用等方面进行总结概述与分析。

最后对高分系列卫星的发展与应用作出了展望。

【总页数】10页(P21-30)
【作者】刘丽明;王晋
【作者单位】山东建筑大学资源与环境创新研究院
【正文语种】中文
【中图分类】V11;V19
【相关文献】
1.高分辨率对地观测系统卫星数据应用研讨会在秦皇岛市召开
2.“高分辨率对地观测系统卫星数据应用研讨会”在秦皇岛召开
3.中国高分辨率对地观测系统结出累累硕果——采访高分辨率对地观测系统总设计师兼副总指挥赵坚
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高分二号卫星的特点及应用范围高分二卫星特点2014年8月19日11时15分，太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射“高分二号”卫星，卫星顺利进入预定轨道，标志着中国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。

高分辨率，大幅宽2014年8月19日11时15分，太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射“高分二号”卫星，卫星顺利进入预定轨道，标志着中国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。

发射以来的在轨测试结果表明，高分二号卫星各项性能指标完全达到设计要求，特别是成功实现了全色0.8米、多光谱3.2米的空间分辨率，以及优于45公里的观测幅宽，综合性能达到世界先进水平。

“天价”降低到“平价”高分系列卫星，特别是高分二号影像数据的发布将打破我国高分辨率对地观测的数据长期依赖进口的局面。

由于国产卫星的快速进步，国外同类卫星数据逐渐从“天价”降低到“平价”。

业界认为，这是自主创新在我国空间信息产业领域带来的重大突破。

目前国产亚米级开拓者——高分二号影像已经强势进驻中科遥感旗下专业遥感云服务平台——遥感集市。

截止发文前，遥感集市共提供覆盖全国28个省、市、自治区共2775幅影像付费下载渠道，新用户注册账号随即赠送价值18万的5幅（覆盖武汉、广州、杭州、乌鲁木齐、西藏拉萨五个地区）亚米级遥感影像。

高分二号应用范围目前，高分二号传回的上两千景影像数据对国土资源部、住房城乡建设部、交通运输部、国家林业局等用户部门用处极大。

利用高分二号卫星影像数据，在抗震救灾、矿产资源开发现状调查与监测、土地利用现状解释、城市精细化管理、路网规划与监测、林业生态工程监测等方面开展了大量应用评价与能力测试工作。

抗震救灾中的“天眼”服务高分辨率遥感影像可分析地质灾害形成和发育的环境地质背景条件，编制地质灾害类型、规模、分布遥感解译图，为灾害治理、防治提供灾害空间分布特征信息。

2013年4月发射的我国高分专项首星——高分一号卫星在云南鲁甸地震抗震救灾中功劳不小。

“高分二号”卫星在西藏矿山遥感监测中的应用研究路云阁;樊双亮;李春霖【摘要】西藏自治区海拔高、地形起伏大，利用优于1m分辨率卫星影像监测当地的矿业开发活动存在较多难点。

文章以墨竹工卡重点矿集区为例，通过影像的正射校正、融合镶嵌、几何校正、信息提取等处理工作，完成了基于“高分二号”（GF-2）卫星影像的1∶1万比例尺矿山遥感监测工作。

通过与国际多元多尺度卫星影像的对比研究，GF-2卫星影像对于开采硐口的识别、开采面及开发占地性质的确定、水体污染现象的识别等矿山开发信息提取的准确率有了明显提高，完全能够满足1∶1万尺度矿山遥感监测技术要求，在替代国际同等分辨率商业卫星数据的同时，亦可节省大量的野外验证工作，具有显著的社会经济效益。

%With the high altitude and undulating terrain, there are a large number of difficulties when using better than one-meter-resolution satellite images to monitor the local mine development activities in Tibet autonomous region. In this study, Mozhugongka key ore concentration area is considered as an example. The 1:10 000 scale of mining remote sensing monitoring based on GF-2 satellite images is completed by means of the technique of image mosoic orthographical correction, image fusion and mosaic, geometric correction, information extraction and so on. Through the comparative study of multi-scale satellite images at home and abroad, GF-2 satellite images are useful for improving the accuracy of mine exploitation information extraction, such as the recognition of exploitation cave mouth, the determination of mining face and the nature of the exploitation land, the identification of a phenomenon of water pollution and so on. GF-2satellite images can fully meet the technological requirements of the 1:10 000 scale of mine remote sensing monitoring. All in all, GF-2 satellite images can not only replace the foreign equivalent resolution commercial satellite data, but also save much field verification work. As a result, it may help achieve a significant socioeconomic performance.【期刊名称】《航天返回与遥感》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】11页(P73-83)【关键词】矿山开发;遥感解译;地质监测;“高分二号”卫星;航天遥感【作者】路云阁;樊双亮;李春霖【作者单位】中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083;中国地质大学北京地球科学与资源学院，北京 100083;中国地质大学北京地球科学与资源学院，北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TP790 引言目前，全国矿业开发形势严峻，违法违规开采现象时有发生，因此，急需利用遥感技术开展矿山遥感监测工作[1]。

高分系列卫星高分专项全称为高分辨率对地观测系统重大专项，是我国中长期科技发展规划确定的16个重大科技专项之一。

今年是高分专项实施的第6个年头，已成功发射了高分一号高分宽幅、高分二号亚米全色、高分三号1米雷达、高分四号同步凝视等多颗卫星，极大丰富了我国自主的对地观测数据源，为现代农业、防灾减灾、环境监测、脱贫攻坚等领域提供了可靠稳定的卫星数据支持。

高分一号01卫星2013年4月26日12点13分，长征二号丁运载火箭拖着赤红的火焰划破天际、直刺苍弯。

约765秒后，星箭分离，我国高分辨率对地观测系统的首发星——高分一号卫星精准入轨，搭载的三颗国外微小卫星随后成功分离，我国首次一箭四星发射圆满成功。

高分一号卫星融合数据（来源：中景视图）高分一号02、03、04卫星2018年3月31日，高分一号02、03、04卫星是国家民用空间基础设施规划的首批业务化应用卫星，以“一箭三星”方式在太原卫星发射中心成功发射。

是我国首个民用高分辨率光学业务星座，可用于国土资源调查、监测、监管与应急等主体业务，并可服务于环保、农业、林业、海洋、测绘等行业。

高分二号卫星2014年8月19日11时15分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射“高分二号”卫星，卫星顺利进入预定轨道。

高分二号卫星是我国分辨率最高的光学对地观测卫星，具有亚米级空间分辨率、高辐射精度、高定位精度和快速姿态机动能力，主要服务于国土资源部、住房和城乡建设部、交通运输部、林业局等部门。

高分二号卫星0.8米融合影像（来源：中景视图）高分三号卫星2016年8月10日6时55分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功将高分三号卫星发射升空。

这是我国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达（SAR）成像卫星。

高分四号卫星2015年12月29日0时04分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射“高分四号”卫星。

高分四号是我国首颗地球同步轨道高分辨率光学成像卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星。

遥感视野Remote Sensing机科学、地球科学等多学科上的现代前沿交叉科学技术，近年来伴随着航空、航天技术的发展和人工智能等新一代技术的推广，在服务西北自然资源调查监测工作中不断扩展，如持续支撑山水林田湖草一体化保护修复、境内外找矿突破、粮食主产区土地质量监测、重要经济区清洁能源开发利用等任务，已显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和强大的生命力。

2023年召开的全国自然资源调查监测工作会议，明确提出未来五年要着力构建调查监测感知体系，加强新模型、新算法研究，不断提升自然资源监测能力和水平，并重点围绕国家重大战略实施、重大区域格局调整、城镇发展、乡村振兴等需要，继续开展地类变化监测，深化探索城市国土空间监测，加强专项监测和重点监测，适机开展快速反应监测；同时深入挖掘自然资源调查监测数据的内在价值和应用潜力，深化数据综合分析，提升咨询服务能力，不断提升自然资源调查监测在支撑自然资源管理、服务经济社会发展方面的实际成效。

以上需求为开展西北自然资源调查指明了方向，即要由常规地面调查方法向以充分依靠科技创新和现代信息化建设为技术支撑的新方法转变，逐步形成应用大数据、云计算、智能识别、5G、北斗为核心的信息技术改造、引领、支撑测绘遥感、地球物理、地球化学、钻探、分析测试、地质信息和资源利用等七大传统自然资源调查手段，构建“天—空—地—网”的自然资源动态立体监测预警评估体系，破解“资源怎么科学利用”“人地关系如何平衡”“双碳目标下生态修复如何开展”等关键问题，调查研究成果直接应用于国家重大战略实施和重大区域格局调整。

二、自然资源遥感监测的应用1.黄河流域人地关系全要素系统分析人地关系指人类活动与自然环境之间的关系，其核心目标是协调区域社会经济发展与自然环境间的矛盾，达到人与自然环境协调发展。

工业革命以来，人类活动对自然环境的影响不断加深，已造成自然资源稀缺、地质环境质量下降、地表圈层功能退化等生态环境问题。