中国四维商业遥感卫星系统建设及创新应用场景

介绍了“中国四维新一代商业遥感卫星系统”建设情况、技术亮点及应用前景,展示了基于中国四维商星系统衍生出的若干创新应用场景。

基于瓦片合并的影像快速切片技术研究

随着遥感影像质量提升和更新频率的加快,传统方式切片计算能力受限,为满足影像快速切片的需求,该文借鉴并行计算的思路,设计实现一套瓦片并行切片和基于瓦片合并的影像快速切片算法。从实验结果来看切片效率得到明显提升,有效解决单机切片效率低下的问题。

光学立体测绘卫星影像高效密集匹配方法研究

针对半全局匹配(Semi-Global Matching,SGM)中代价聚合存在大量计算冗余的问题,文章提出了基于最小代价路径的快速代价聚合与视差确定方法。在代价聚合阶段,将SGM更新代价空间转变为最小代价路径确定,获取候选视差值集合,使得代价聚合计算量不再与视差范围相关,显著提升处理效率;在视差确定阶段,采用单个视差候选值与其它视差候选值差值的绝对值之和的倒数作为该视差候选值的支持度,统计所有视差候选值的支持度,从而可应用“赢者通吃”策略快速确定最终视差值。采用“资源三号”和“高分七号”卫星立体像对密集匹配对比实验验证该方法的有效性,结果表明该方法可在与SGM匹配结果保持一致的同时,将代价聚合处理效率提升90%。

四维地球遥感卫星数据互联网服务

一、前言 随着社会快速发展和航天科技事业的进步,我国遥感卫星无论在数量或质量上都有了跨越式发展。遥感卫星数量提升的同时,严格把控卫星数据质量,做好卫星数据服务是当下面临的重要问题。然而,目前的遥感数据服务模式仍存在许多缺点,比如:数据重复存储重复加工,资源严重浪费;应用效率低;专业技术门槛高,大众化普及困难等。传统遥感卫星数据服务模式已经无法适应各行业用户深层次、多场景的业务需求。

遥感技术在数字孪生流域建设中的应用

作为高时空特征“算据”的主要来源,遥感技术在数字孪生流域建设中发挥着重要作用,水利遥感面临着重大发展机遇。分析了遥感技术在水利行业的应用现状与存在的问题,提出了遥感技术在数字孪生流域建设中的应用总体思路和技术架构,从建设水利遥感一体化服务平台、提升遥感目标识别与变化检测智能化水平、突破天空地一体化水情监测与数字映射关键技术、提升流域遥感智能服务能力等方面阐述了主要内容和关键技术路线,以期为数字孪生流域建设提供精度更高、时效更强、覆盖更广、信息更准的一体化遥感智能服务。

基于优视摄影测量的天-空-地协同实景三维构建方法

随着信息技术的发展,实景三维模型已成为城市数字空间的数据基础。新兴无人机摄影测量方法通常以粗略模型为依据,通过多次飞行完成建模,存在效率低下和计算资源浪费问题。本文以优视摄影测量方法为技术基础,提出了天-空-地协同实景三维构建方法:使用卫星影像重建生成概略模型,并优化生成无人机实景三维数据采集方案,同时结合地面补拍,实现精细化实景三维数据采集及建模。试验结果表明,相比于常规的倾斜摄影测量方法,协同实景三维构建方法能够在保证相对高效率和便利性的前提下,实现高质量的精细化实景三维模型生产和输出。

中国河南省2016-2021年尾矿库目标检测数据集

尾矿库是矿山开采所必需的基础设施,同时也是具有高势能的人造泥石流风险源。遥感图像的尾矿库目标检测是对其在图像上进行识别和定位,相对于传统方法,采用深度学习对遥感图像中的尾矿库进行目标检测在精度、稳定性和效率上都有明显改善,但是需要高质量的训练数据集。本研究基于多年的国产高分卫星遥感图像,经过数据处理、人工解译标注、图像切片等步骤,构建了中国河南省区域的尾矿库目标检测数据集,并开放共享。本数据集有以下几个特点:(1)国产高分辨率光学遥感卫星图像尾矿库目标检测数据集,包含1183个切片,1728个目标实例;(2)多时相数据集,提供2016年、2018年、2020年和2021年总共4个不同年度的样本数据;(3)目标标注采用倾斜框,图像背景干扰少。利用本数据集可以进行深度学习尾矿库目标检测模型开发的技术研究和进行尾矿库的自动化、智能化检测,对于推动尾矿库自动提取技术的发展和尾矿库的安全监管具有重要意义。

面向应急事件的卫星任务规划技术

陆地观测卫星在轨运控中,面向用户成像需求的任务规划通常分为常规和应急两种类型。常规任务规划即根据需求的类型及空间位置,结合卫星轨道信息进行需求过境计算及常规任务安排,以获取卫星影像数据;应急任务规划即通过技术手段实现卫星快速应急成像。文章通过分析卫星常规及应急运控模式,提出了卫星应急成像任务规划模式下需求统筹、卫星资源综合调度、应急可行性分析、测控和接收资源调度、应急计划快速调整等关键技术,总结了中国陆地观测卫星应急成像能力,对应急任务规划系统设计提出可行性建议,有效地提高了卫星应急时效性。

中国陆地观测卫星应急成像时效性分析

为研究中国陆地观测卫星全球应急成像能力,通过分析卫星应急任务规划中涉及的卫星资源、测控资源及数传资源等,综合卫星过境窗口、卫星载荷能力、应急指令执行能力,提出了中国陆地观测卫星应急成像时效性分析方法;对境内及周边国家、欧洲及非洲、南北美洲等地区的应急成像与应急影像数据接收时效性进行分析计算,相关结果紧贴中国陆地观测卫星的测控能力、测控资源、数传资源的实际现状,可为中国陆地观测卫星的测控和数传资源的发展建设提供良好依据。

高分辨率卫星遥感技术在水库库区监管中的应用

一、引言近年来,水利部不断强调水利行业的强监管,要求紧盯重点风险,开展水库运行、农村饮水、河湖管理、工程建设等专项监督行动。2018年7月,水利部部署开展全国河湖“清四乱”专项行动,全面摸清和清理整治河湖管理范围内乱占、乱采、乱堆、乱建等“四乱”突出问题[1]。

面向云端存储的遥感影像文件优化技术

本文面向由于互联网遥感业务和PB级遥感影像数据的发展,遥感影像文件逐渐转至云端存储的场景,为提升云端遥感影像文件的读取性能、节省云端存储成本,提出面向云端存储的遥感影像文件优化技术。本文通过优化数据存储格式,在遥感影像文件中预先生成金字塔模型,无损压缩后整理为云端存储格式,读取时利用HTTPRange请求云端遥感影像文件内区域数据,为高性能云端遥感影像文件读取提供了支撑,使其更适合于海量遥感影像文件存储在云端的场景,提升遥感影像文件在云端的读取效率,进一步为互联网遥感业务打下基础。

国产卫星时序InSAR形变监测精度分析

陆地探测一号01组卫星(LT-1)的发射成功实现了我国L波段干涉SAR卫星“从无到有”的发展。LT-1卫星因空间避障等原因,部分空间基线较长;经过调轨后,空间基线长度控制在400 m以内。为了验证LT-1卫星数据的可用性及精度,本文以山西大同矿区为例,获取了2022年12月23日至2023年5月20日共25景LT-1条带模式影像数据,分别进行差分干涉测量短基线集时序分析(SBAS)技术和永久散射体(PS)技术数据处理。对时序InSAR和GPS站点在SAR卫星视线向上的形变监测结果进行对比分析,二者差异标准差分别为5.7 mm/a(SBAS-InSAR)和3.4 mm/a(PS-InSAR),时间序列均方根误差均小于5 mm,具有高度一致性。研究表明国产LT-1卫星具备高精度的形变监测能力,为国内地形测绘及形变监测提供了可靠的数据保障。

基于新型载荷的高精度DEM生成技术及其产品专利态势分析

基于新型载荷的高精度数字高程模型生成技术及其定量化产品技术研究属于卫星应用领域。通过相关技术研发,形成定量化的基础通用产品,可以为国土、地震等多个行业提供专业化服务,实现对地球地理资源的动态监测。本文以基于新型载荷的高精度数字高程模型生成技术及其定量化产品技术为分析对象,围绕干涉测量定标技术、几何定标技术和定量遥感产品研制技术三大关键技术领域,进行专利信息挖掘和分析,对比国内外知识产权布局情况,归纳主要创新主体的技术发展情况,为我国相关技术创新发展方向和专利布局提供参考。

多源遥感卫星地面调度系统设计与实现

针对卫星地面调度处理系统进行研究与设计,着重关注工作流、线程池和Redis缓存等关键技术。首先,对工作流的分析和建模以提高系统任务的执行效率和资源利用率。其次,引入线程池技术来管理和调度系统中的线程资源,实现任务的并发执行和负载均衡,提高系统的吞吐量和响应速度。最后,利用Redis缓存作为系统的缓存和Kafka消息队列,优化数据存取和通信效率,提供更高的性能和可靠性。整体通过SpringBoot框架进行实验和性能评估,验证了该系统在任务处理能力、资源利用率和数据访问效率等方面的优势。本研究对于提高卫星地面调度处理系统的效率和性能具有一定的实践意义和推广价值。

基于高时空分辨率数据的上栗县植被NPP估算及分析

针对目前植被净初级生产力(NPP)像素级的研究成果缺乏对地理空间细节的描述这一问题,借助中高分遥感影像,利用深度学习模型获取精确地类图斑,将栅格化结果作为改进的CASA模型的输入参数,最终估算得到上栗县不同植被类型的地块级NPP值。结果表明,1)相比于传统的只利用影像光谱特征提取的方法,深度学习技术获取的地类图斑更为准确。同时,在林地图斑的基础上,结合中分影像对林地类型进行判别,林地分类精度为91.3134%。说明中高分遥感影像结合,能够较好地在区县尺度上开展植被的精细分类。2)以CASA模型理论为基础,对模型中的最大光年利用率的取值进行修正。同时以地类图斑的栅格化结果作为模型的输入参数,剔除了建筑区、道路、裸地等无植被覆盖区对模型计算的影响,并对估算结果与其他模型估算结果进行比较与验证,证明了试验结果的准确性。3)实现了上栗县NPP结果在空间上的精细化表达,研究结果具备良好的空间细节特征,不仅满足了面积统计、定性分析等简单需求,还可为后续碳循环、碳源/汇等研究提供客观、定量化的数据支撑。

基于冬小麦高光谱图像的天然气微泄漏胁迫区域提取

天然气在能源结构中逐渐占据重要地位。由于天然气管道和储气库常年埋藏于地下,无氧腐蚀、自然灾害、注入井和管道口松懈等因素会导致气体发生泄漏。在地下储存天然气大规模泄漏之前确定泄漏点的位置并做出早期判断和预警十分必要。以冬小麦为研究对象,采集4期高光谱图像数据,融合其图像、空间、时相特征,探寻天然气胁迫下冬小麦胁迫范围半径和时长之间的关系,并间接探测天然气微泄露点。一方面对连续统去除后的冬小麦高光谱图像数据进行连续小波变换并利用CWT_(mexh)指数[CWT_(mexh)=CW_(770)^(2)/(1-CW_(487))×CW_(550)]对高光谱胁迫组图像进行微泄露点信息提取,另一方面提取高光谱图像数据的PCA特征,基于SVM分类器提取天然气胁迫区域。最后将天然气微泄露识别结果进行数学形态学分析,并利用最小二乘对胁迫区域进行圆曲线拟合,探索天然气泄漏胁迫半径与胁迫天数的关系。结果表明:(1)CWT_(mexh)指数应用到成像高光谱数据表现出较好的识别性能;(2)SVM分类器可基于光谱差异性特征识别冬小麦胁迫区域,分类精度较好,最大分类精度可以达到99.25%,Kappa系数为0.97,且识别精度随天然气胁迫持续而增加;(3)冬小麦受胁迫区域半径和通气天数呈现强烈的线性相关。因此,结果表明,在冠层尺度和低空尺度通过高光谱遥感监测地表植被间接识别天然气微泄漏点具有可行性,可以预测地下天然气微泄漏随着时间变化引起的胁迫区域变化。该工作为星载高光谱遥感监测地下储存天然气泄漏点提供科学依据,为以后的工程应用提供技术支持。

面向时序InSAR的卫星任务规划框架设计

随着国内自主雷达卫星和差分干涉合成孔径雷达技术(D-InSAR)及衍生的时序InSAR技术的发展,以时间序列上重复观测为主的长周期形变监测的应用与日俱增。对遥感卫星地面任务规划系统来说,规划和管理大量有时序关联的重复任务,从而最大限度地满足观测要求,是提升以形变监测为使命的雷达卫星运控效率的关键。在综合考虑雷达差分干涉任务序列性、一致性、周期性特征的基础上,设计了一种面向雷达卫星时序InSAR类型任务的规划框架,旨在规划序列任务时,考虑序列整体特性,进行序列任务组间的冲突检测。基于此方法,对现有的地面任务规划系统进行了优化升级,验证了框架的有效性。结果证明:该方法可快速、自动进行序列任务冲突消解,可为长周期序列任务的规划和管理提供设计参考。

基于多角度多光谱相机的相对辐射校正方法分析

多角度多光谱相机(Directional Multi-Spectral Camera,DMC)由5台相机组成,每台相机单独成像,这种成像方式导致其立体成像过程中多相机间辐射响应很难保持一致性。为实现各个视角相机及每片CCD的辐射响应一致,文章提出了多相机全局色差标定法,并与直方图在轨统计法和偏航定标法对DMC影像的辐射校正效果进行了对比。其中几种方法的相机间影像的辐射校正效果比较显示,多相机全局色差标定法校正的5个相机的影像颜色更接近,且均匀地物的相对辐射校正精度更高;CCD片间影像的校正效果比较显示,直方图统计法和多相机全局色差标定法校正的CCD片间影像都呈现颜色均衡,基本无色差,且相对辐射校正精度在3%以内。综上,说明多相机全局色差标定法更适用于校正DMC的辐射一致性问题。

供应链模式下供应商管理难点及精细化策略研究

目前,以上市平台+子公司+业务事业部组织架构为主体的航天技术应用产业,已逐步发展成为当前中国航天科技集团有限公司支柱性产业之一,在多年的发展中主营业务主要围绕集团外用户、非纵向任务的市场逐步发展和壮大,虽然很多企业初步建立了供应链运行模式,但在实施中依然存在操作上的困难。例如,许多企业在面对下游客户时往往更愿意花费成本和精力,却经常忽视对上游供应商的精细化管理。当前,大多数企业在追求增效降本的过程中所采用的管控手段较为单一,通常以直接压低供货价格为主,而非通过协同发展和信息共享等方式来促进合作共赢。本文分析了当前航天技术应用产业公司在供应商管理方面存在的几种常见问题,并结合某企业实际经营过程研究提出了多种管理策略和措施,以期在后续工作实践中为同类型企业在供应商管理方面提供新的管理思路。

商业遥感卫星地面设备产品与应用

一、引言。遥感卫星具有“站得高、看得远”的技术优势,始终是国家战略安全的一部分[1]。相比于其他遥感监测方式,卫星遥感具备采集范围更广、载荷更丰富、感知内容更全面、支持全天时全天候观测等特点[2]。近年来,商业低轨对地观测卫星星座计划得到蓬勃发展。