国家陆地观测卫星数据服务与应用

<p>　　<strong></strong></p><p>　　<strong></strong></p><p>　　<strong>一、国家陆地观测卫星数据</strong></p><p>　　中国资源卫星应用中心（以下简称中心），承担着建设全国陆地观测卫星地面数据处理系统的任务，负责我国陆地观测卫星数据的集中处理、统一存档分发和应用开展。中心已经承担了中巴地球资源系列卫星（CBERS-01/02/02B/04）、环境与灾害监测预报小卫星星座（HJ-1A/B/C）、资源一号02C卫星（ZY01-02C）、资源三号立体测绘卫星（ZY3）、实践九号卫星(SJ-9A/B)、高分一号卫星（GF-1）和高分二号卫星（GF-2）共13颗卫星的数据处理与产品分发。</p><p>　　CBERS-02B星是首颗民用遥感领域分辨率最高的地球资源卫星，搭载了2.36m的高分辨率HR相机，开创了自主民用高分应用的新局面；HJ-1A/B卫星搭载了2台30m分辨率的宽覆盖CCD相机，重复覆盖周期为2天，同时HJ-1A卫星搭载了128个波段的高光谱成像仪、HJ-1B卫星搭载了4个波段的红外相机；HJ-1C卫星是我国第一颗民用合成孔径雷达（SAR）卫星，具有全天时、全天候的成像能力，准确获取地表信息，大大提升我国对地观测卫星的总体观测能力；ZY01-02C卫星配置了5m/10m的全色/多光谱相机，并搭载了2台2.36m的HR相机；ZY-3卫星是我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星，卫星集测绘和资源调查功能于一体，星上搭载的前、后、正视相机可以获取同一地区三个不同观测角度立体像对，能够提供丰富的三维几何信息，将填补我国立体测图这一领域的空白，具有里程碑意义；GF-2卫星是我国自主研制的首颗空间分辨率优于1m的民用光学遥感卫星，在具有45km观测幅宽的同时，具备快速机动侧摆能力和较高的定位精度，有效地提升了卫星综合观测效能，达到了国际先进水平。</p><p>　　经过十多年的发展，我国的陆地观测卫星已形成由单一光学传感器向光学、雷达、高光谱等多传感器，由单系列卫星向多系列卫星，由低分辨率向高中低多分辨率的全方位、全天时、全天候、立体化的较完善的对地观测体系，可为全国提供持续的遥感卫星数据保障。国家陆地观测卫星数据有如下几个优势：1）数据种类多样，连续性好，满足各种层次应用：可见光、红外、高光谱及高分辨率等多种类型的传感器，2天至数周覆盖全国一次，空间分辨率满足高、中、低多个层次的应用，最高可达0.8m；2）具有自主测控能力，不受限制地进行国内外成像，灵活高效满足数据需求；3）具有应急服务能力，多颗高分辨率卫星组网观测，可使数据获取重访周期缩短至数小时到1天，大大提高数据观测能力。</p><p>　　中心数据处理能力达到世界先进水平，在处理大量卫星遥感数据、积累丰富经验的基础上，中心积极开展技术创新，数据质量不断提高。在卫星图像辐射质量、几何质量、数据产品参数优化改进方面取得一系列自主创新成果，突破了高精度姿轨数据处理、拼接等多项关键技术。根据用户需求，针对卫星有效载荷特点，开发多层次的数据产品。在运行管理多个地面处理系统的同时，通过技术创新，不断改进完善处理、存储、生产、分发的工艺流程，系统运行质量大大提高。</p><p>　　在未来的5~10年，中心将建设成为国家陆地观测卫星数据中心、高分辨率对地观测系统数据中心、国家电子政务资源卫星数据分中心，并处理、分发和存档CBERS系列后续星、高分卫星系列后续星、地震电磁探测卫星和重力场卫星等国家陆地观测卫星数据。</p><p>　　<strong>二、国产陆地观测卫星数据服务</strong></p><p>　　中心的系统建设、运管能力和数据分发达到世界先进水平，日均处理能力达10TB、在线数据存储能力达4500TB、综合运管卫星数量为20颗。中心可提供长期稳定连续的数据产品和信息产品，及时采集数据，进行应急响应，可提供支撑行业领域业务化运行的国产卫星综合应用服务平台。</p><p>　　中心建成了基于业务专网、电子政务网和互联网三位一体的多层次数据分发体系，可以为主用户、行业用户和普通用户提供比较完善的分发服务。系统具有每年100万景数据的分发能力，可满足2000个用户同时在线访问；服务效率不断提高：从CBERS-01/02星一周左右提供数据产品，提高到当天下达订单2小时内提供数据产品；数据产品分发应用急剧增长：截至2014年8月，中心分发数据752万余景，由最初几十家注册用户单位发展到3000多家注册用户单位，用户涵盖全国34个省、自治区、直辖市和特别行政区。</p><p>　　中心充分开发利用现有数据源，大力开展公益服务，服务国家宏观决策的能力大大提高，中低分辨率数据国内市场占有率达到90％以上。中心每周发送三次成像指令，紧急情况临时安排，应急模式下上注卫星指令在2~4小时之内，从数据处理到用户获取产品流程时间小于45分钟，及时满足用户的需求。</p><p>　　<strong>三、国家陆地观测卫星应用</strong></p><p>　　目前国家陆地观测卫星已成功发射13颗，在轨运行10颗，数据覆盖高、中、低各种分辨率，种类涉及全色、多光谱、高光谱、红外、微波等类型，应用领域涵盖国土、环境、灾害、水利、农业、林业、城市、气象、海洋、科研、医药卫生、金融保险、旅游以及国家安全等国民经济建设各领域。从国家综合部门的宏观决策到科研院所、高等院校的科研教育，从区域经济社会发展到民营企业的项目开发设计，数据产品应用广泛、深入。在全国范围的资源调查、水利普查、矿山监测等方面，创造了巨大的社会效益。伴随着用户区域化需求的增加，数据应用迅速向地方区域扩展，形成了多个产业基地和区域应用系统；应用深度不断推进，数据应用由典型应用示范发展到行业领域的深入应用，已初步形成应用服务系统平台，在林业、国土、水利等行业已经得到了业务化应用（图1—图3）。</p><p>　　中心通过与国土资源、林业、海洋、环境保护、交通、水利等重点行业和辽宁、山西、湖北、新疆、内蒙古等重点区域客户的项目合作，开发了多种专题产品，积累了相应的数据处理、信息提取技术和丰富的经验，并进行了专题产品的小型批量化生产。同时中心还研发了以数据综合管理、应用系统快速构建、影像综合处理以及分发服务为一体的国产卫星综合应用服务平台；该平台具备国产遥感卫星的标准数据的获取、面向国内主要行业领域的专题产品的半自动/自动生成、存档和服务功能，具备多源遥感数据与业务数据的融合能力，可以提供至少三类业务化、标准化定制信息与产品服务的能力；通过在淮南地区矿区沉降、湿地与水资源动态监测以及国土资源动态监测等领域的示范应用，验证了应用平台的可用性、实用性和可扩展性，为国家陆地观测卫星数据在其他行业和区域的推广应用起到了很好的示范效应。</p><br />