WorldView-3卫星成像模式介绍及数据质量初步评价

在介绍World View-3卫星基本参数、成像模式、数据产品分级的基础上,选择该卫星北京通州地区的全色多光谱影像开展了影像融合效果评价,同时选择山东潍坊地区的同轨立体影像开展了几何定位精度评价。试验结果表明,World View-3的全色波段与多光谱的5、3、2波段组合后的真彩色融合效果非常好,影像清晰、色彩自然;山东潍坊地区影像无控制点几何定位精度优于其标称的3.5 m,平面定位精度可达1.8 m,高程精度达0.9 m,加入少量控制点后平面定位精度可优于1 m,高程可优于0.5 m。本文对World View-3卫星成像模式及数据质量评价的相关结论,能够为后续国产分米级高分辨率测绘卫星设计和指标论证提供借鉴和参考。

基于WorldView-3卫星多视角数据的三维实景建模技术研究

目前亚米级立体卫星影像因其不受空域限制且重访周期短,已逐步成为航空摄影的有益补充,用于满足城市大比例尺地形图更新测绘的需要。而随着航空倾斜摄影测量技术在三维实景建模中的广泛应用,卫星影像平台的发展也让高分辨率卫星大倾角数据进入到我们的视野,研究基于高分辨率、多视角的立体卫星影像在三维实景建模应用的原理和方法具有实际意义。本文首次定制获取了三景不同倾角的WorldView-3卫星数据,其中两景是常规小倾角0.31 m多光谱立体影像一景是大于45°的0.5 m大倾角、多光谱卫星影像。本文对其三维实景建模的工艺和关键技术包括对基于卫星影像的纹理提取和自动映射技术、不同地物的采集方法进行了探讨,并提出星载高分立体多视角影像在三维建模方面的优劣势。

WorldView-3卫星影像大气校正方法应用对比研究

WorldView-3是目前空间分辨率最高的商业遥感卫星,同时又具有较多的光谱波段,在遥感定量监测方面应用潜力巨大。然而,受大气吸收与散射影响,传感器接收到的辐射信号是失真的,为了提高地表反射率的反演精度,获得地物真实信息,必须进行大气校正。采用FLAASH、QUAC和ATCOR 3种软件模型对WorldView-3影像进行大气校正,并对校正前后影像的目视效果、评价指标(信息熵、平均梯度)、地物光谱曲线和分类精度进行对比分析。结果表明,3种模型均能在一定程度上消除大气的影响,改善WorldView-3影像质量,但ATCOR模型整体校正效果最好,分类精度更高,得到的反射光谱与波谱库参考光谱更吻合,相关系数达到0.9以上。

基于ASTER和WorldView-3数据在新疆坡北地区蚀变矿物信息提取对比研究

利用ASTER和WorldView-3数据进行预处理,通过借鉴和分析ASTER数据矿物指数、矿物指数法理论、蚀变矿物光谱特征规律,总结提出WorldView-3数据蚀变矿物指数。通过观察研究区蚀变矿物信息分布情况,对比分析ASTER和WorldView-3数据蚀变矿物信息提取的适用性。ASTER数据更适用于赤铁矿、褐铁矿,黄钾铁矾矿物信息提取,WorldView-3数据更适用于白云母、绿泥石、绿帘石、菱铁矿、方解石矿物的信息提取。同时,结合研究区地质特征,预测了成矿远景区。基于ASTER和WorldView-3数据蚀变矿物指数,实现两种数据的优势互补,完善了WorldView-3数据蚀变矿物信息提取。预测成矿远景区对进一步找矿提供了参考。

BDS-3卫星钟差改正数短期预报方法研究

针对RTS实时数据流产品在网络传输中存在的延迟以及数据中断等问题,文中结合BDS-3卫星钟差改正数的特点,分析实时数据流中BDS-3卫星钟差改正数的完整率和精度,提出一种基于一次差分和滑动时间窗口的残差修正钟差改正数短期预报模型。利用文中模型与一次多项式模型、基于一次差分的一次多项式模型和灰色模型进行BDS-3卫星钟差改正数预报精度的对比实验,结果表明,文中模型的预报精度最高,5 min、10 min、15 min和20 min的平均预报精度分别达到0.12 ns、0.14 ns、0.19 ns和0.20 ns,有效降低误差累积效应对预报精度的影响,对于RT-PPP的研究和应用具有重要的意义。

BDS-3全球短报文2种低轨卫星几何法定轨

针对低轨卫星实时在线精密定轨难以获取实时改正数问题,提出基于北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)全球短报文播发距离改正数和状态空间表达(SSR)改正数的低轨卫星精密定轨方法。基于提出的距离改正数和SSR改正数编码播发方案,利用Swarm A卫星7 d星载全球卫星导航系统(GNSS)数据进行验证,从定轨精度以及处理效率2方面进行分析,结果表明:基于BDS-3全球短报文播发的改正数可以实现低轨卫星几何法定轨精度约为0.1 m,且基于SSR改正数的低轨卫星定轨精度优于距离改正数。非差非组合模型的定轨精度略优于无电离层(IF)组合定轨精度;当BDS-3全球短报文通信成功率为90%时,定轨精度下降约15%。在处理效率上,IF组合较非差非组合提升明显,2种方法在主频为1.6 GHz的个人笔记本上单历元处理时间均小于0.003 s。

基于WorldView-3卫星遥感影像立体测图方案研究

以WorldView-3卫星遥感影像为例,探讨利用WorldView-3卫星遥感影像相关的亚米级卫星遥感影像进行大比例尺立体测图的各种生产工艺流程,以实际生产中的某测区为例,收集该测区的本底影像资料,并获取相关的外业资料,对生产数据进行区域网平差和数据检校,分析各种方案的优缺点,对测区精度进行分析,得出利用WorldView-3卫星遥感影像进行立体测图DLG生产的生产方案。

基于WorldView-3卫星带状影像生产地形级地理场景数据

实景三维中国建设要求地方层面生产2 m格网DSM、DEM及优于0.5 m分辨率DOM的地形级地理场景数据。对WorldView-3卫星带状影像数据,采用传统的灰度匹配、特征匹配、变换域法匹配的方法,无法获得足够满足要求的连接点。本文采用基于频率相位匹配辅助的概率松弛控制点匹配方法进行连接点匹配,获得的满足精度要求的连接点数量多且分布均匀,后续生产的DSM、DEM及DOM地形级地理场景数据精度满足要求,为实景三维西藏察隅试点建设顺利开展提供了技术支撑。

蛋白质二硫键异构酶PDIA3对牛骨骼肌卫星细胞增殖与成肌分化的影响

牛骨骼肌卫星细胞是一种多功能干细胞,能修复受损的骨骼肌。蛋白质二硫键异构酶PDIA3在肌肉再生过程中起关键作用。本试验旨在研究PDIA3对牛骨骼肌卫星细胞增殖和成肌分化的影响。利用牛骨骼肌卫星细胞体外成肌分化模型,设计合成PDIA3的干扰模型,并构建PDIA3的过表达载体pcDNA3.1-PDIA3,检测其干扰和过表达效果。采用EdU染色法检测PDIA3表达量的改变对细胞增殖的影响,通过肌管形成状态检测对分化进程的影响,并采用RT-qPCR和Western Blot方法检测牛骨骼肌卫星细胞在RNA水平和蛋白水平上增殖标志因子和分化标志因子的变化,综合分析干扰和过表达PDIA3对牛骨骼肌卫星细胞增殖和分化的影响。结果显示:与对照组相比,干扰或过表达PDIA3后Pax7在mRNA和蛋白表达水平均无明显变化,EdU阳性细胞率无明显变化,表明PDIA3表达水平的改变对其增殖无明显影响。干扰PDIA3后,可发现肌管数量明显少于对照组,肌管直径明显变小,分化标志因子MyHC的RNA表达水平极显著降低,MyHC的蛋白表达水平显著降低;而过表达PDIA3后,可发现肌管数量明显多于对照组,肌管直径明显变大,且分化标志因子MyHC的RNA表达水平和蛋白水平均显著升高。以上结果表明PDIA3能正向调节牛骨骼肌卫星细胞的分化过程。本研究结果为PDIA3在肌肉发育的研究提供了一定的参考。

基于卫星观测的青岛O_(3)污染特征及生成敏感性

文章基于哨兵-5P卫星和激光雷达等观测结果,研究了2022年5月17-22日青岛市O_(3)污染过程的变化特征、对流层柱浓度分布及生成敏感性。结果表明,此次过程受区域增温、太阳辐射增强、逆温等不利污染扩散条件影响,还受区域污染物的传输和高空沉降影响。对流层O_(3)及前体物HCHO、NO_(2)柱浓度具有明显的空间分布差异。O_(3)生成敏感性分析表明,青岛市区和郊区的大部分地区处在VOCs和NOx协同控制区,需要优化两者减排比例,协同控制;远郊区一般处在NOx控制区;石化区主要处在VOCs控制区。

星座卫星3D打印批量生产发展趋势与展望

“十四五”期间及后续星座卫星的发展,对结构轻量化的需求日益强烈,同时还要求降低制造成本、缩短研制周期。3D打印技术具有提供结构极致轻量化的能力,卫星结构采用轻量化设计及3D打印技术,可实现减重30%~60%,但目前主要用于单件或数件研制的场景。星座卫星的最新发展要求其结构质量占比进一步降低,年度轻量化结构任务数量约数千件,现有的制造能力与批量化任务需求之间的矛盾凸显。因此,本文面向未来星座卫星结构极致轻量化、低成本、短周期研制需求,在总结国内外3D打印批量生产发展现状基础上,提出了星座卫星3D打印在主承力结构、次承力结构及功能结构,以及平台载荷一体化研制等3个方面的主要应用,并从规模化产业基地建设、工艺快速设计、组批排产、自动化后处理、高效检测等方面,提出了航天领域3D打印批量生产的发展思路,对提升面向航天轻量化结构的3D打印批量生产能力具有借鉴意义。

基于Advanced-TD3算法的卫星探索控制策略

卫星控制算法在卫星控制领域拥有十分重要的地位,而深度强化学习则是当前前沿的卫星控制算法之一。针对目前太空环境日渐复杂的问题,提出了基于TD3算法的改进TD3(Advanced-TD3)算法,实现控制卫星到达预定目标区域。在开源环境中进行仿真实验,实验结果验证了该算法的空间探索能力,拥有较高的鲁棒性,可以较为精确地帮助卫星完成控制问题,增强卫星对复杂空间中的控制能力,提高卫星的运行效率。

猎鹰9火箭发射2颗O3b增强型通信卫星

2023年11月13日,猎鹰9火箭在卡纳维拉尔角太空军基地发射了SES公司的第三对O3b增强型通信卫星,帮助受供电困扰的星座有望在2024年二季度开通初期商业服务.本次发射采用了已用过8次的火箭第一级,又成功实施了海上落船回收.

基于改进DeepLabV3+的高分辨率卫星影像分割方法

针对利用DeepLabV3+进行高分辨卫星影像分割时存在的边缘分割精度不足和特征信息丢失等问题,本文提出了一种基于改进DeepLabV3+的高分辨率卫星影像分割方法。首先,调整空间金字塔池化(ASPP)模块的扩张率,使模型更好地适应高分辨率影像的特征,提高特征的提取能力;其次,在编码阶段引入注意力机制(CBAM),动态优化通道的权重和位置信息,加强对影像关键特征信息的学习;最后,在解码阶段引入自适应空间融合(ASFF)模块,将不同尺度的特征聚合成解码器的输入特征,提高语义分割结果的精度。结果表明,相较于传统语义分割,本文方法的总体精度、精确度、交并比均有明显提高,能够有效解决高分辨率卫星影像分割的问题。

WorldView系列卫星设计状态分析与启示

WorldView系列卫星是目前世界商业卫星中分辨率较高的光学遥感卫星。文章从卫星总体设计角度介绍了WorldView系列卫星技术指标,分析了卫星敏捷机动工作能力、构形布局设计、平台和载荷一体化设计和微振动抑制设计等,梳理出国外先进遥感卫星的发展趋势,以此为基础提出了对我国新一代光学遥感卫星的设计启示。

风云3号卫星微波湿度计的系统设计与研制

微波湿度计(MWHS)是风云3号卫星的主要有效载荷之一,其频率为150GHz(双极化)和183.31GHz(三通道),采用垂直于飞行方向的交轨扫描方式,科学目标是探测大气湿度的垂直分布。本文简要介绍微波大气湿度探测的基本原理,阐述了微波湿度计的系统构成及工作原理;描述了微波湿度计的性能指标要求。测试结果表明,微波湿度计性能指标满足设计要求。

基于CART决策树的ZY-3卫星遥感数据土地利用分类监测

通过分析ZY-3卫星遥感影像光谱特征、数据质量,探讨其遥感影像在土地利用分类监测领域的应用前景.基于遥感影像特征,结合面向对象的分析思想,选择训练样本构建决策树分类模型,进行土地利用计算机自动分类,并通过混淆矩阵和Kappa分析对分类精度进行评价.研究表明:1)基于决策树模型和面向对象分类方法,ZY-3卫星遥感影像分类总体精度为88.76%,有助于提高影像分类精度;2)在分类模型中,ZY-3卫星影像对水域、耕地、公路用地和林地影像辨识度较高,而对于其它用地类型相对不足.3)ZY-3卫星数据高分辨率影像特征明显,影像可用于土地利用分类监测.

FY-3/VIRR卫星遥感数据反演省级区域蒸散量

为了扩大气象卫星FY-3在科研、业务中的应用范围,将数据尽快用于遥感反演蒸散量业务工作中,根据FY-3/VIRR卫星通道特点,以山东为研究区域,基于地表能量平衡方程,结合地面气象要素,提出了利用FY-3卫星遥感数据进行区域蒸散反演的方法,建立了省级的区域逐日蒸散量估算系统。以2013年5月11日、8月20日、10月16日估算的日蒸散量为例,分析表明:基于FY-3/VIRR卫星反演的日蒸散量与利用Pen-man公式方法得到的数据对比,偏差分别为-0.19、-0.12和0.16 mm/d,相对偏差分别为10%、12%和11%;反演结果可准确揭示区域内不同地表覆盖类型的蒸散量的空间特点和差异性,结果较为合理;与同区域、同时段的EOS/MODIS蒸散产品进行对比分析表明:2种日蒸散产品的空间分布特征总体非常相似,相关系数在0.99以上,均方根差在0.36 mm以下,说明2种产品的一致性较好。利用中国新型自主研发的FY-3卫星资料估算蒸散量是可行的。

FY-3A卫星与NOAA系列卫星高能带电粒子实测结果的比较

FY-3A卫星是运行于830 km高度的太阳同步轨道气象卫星,其搭载的空间环境监测器可观测3～300 MeV的高能质子和0.15～5.70 MeV的高能电子.FY-3A卫星在轨工作期间,太阳活动处于由谷年向峰年过渡期,空间环境非常平静,探测结果显示3～300 MeV的高能质子分布主要集中在南大西洋辐射带异常区,0.15～5.70 MeV的高能电子分布区域除南大西洋异常区外,还分布在南北两极高纬区域.FY-3A与NOAA卫星测量结果反映出带电粒子强度及分布区域随投掷角变化的空间各向异性特征.本文在充分考虑了带电粒子时间、空间分布差异以及比对探测器之间自身设计差异的前提下,经过归一化处理后,首次对两颗卫星同期探测结果进行相关性分析,验证了两颗卫星相同时空条件下高能带电粒子通量分布的一致性;说明FY-3A空间环境监测器不仅具备空间带电粒子辐射监测能力,且探测结果有效可靠,可用作辐射带环境数据源的组成部分,为发展新的模型,深入研究辐射带高能粒子的分布、起源和传输等提供新的观测依据.

阻断PI3K/AKT通路通过激活FoxO1抑制猪骨骼肌卫星细胞分化

【目的】在骨骼肌生长或损伤刺激下,骨骼肌卫星细胞被激活、增殖分化形成肌管,促进骨骼肌的生长发育或修复组织创伤。FoxO1负调控骨骼肌的生成,但在骨骼肌卫星细胞分化过程中的作用未见报道。因此,笔者探索FoxO1对猪骨骼肌卫星细胞分化的影响,希望为深入研究FoxO1调控骨骼肌生长发育的作用机理奠定基础。【方法】以1—3日龄健康大白猪为材料,采用单根肌纤维法分离培养猪骨骼肌卫星细胞,接种第2天、第4天和第6天在倒置显微镜下观察细胞形态并拍照。在细胞分化第8天,用免疫荧光染色方法染肌管,DAPI染核,并在荧光倒置显微镜下观察拍照。待细胞汇合至70%—80%时,将培养基换成含50 nmol·L-1渥曼青霉素(wortmannin,WM)的分化培养基,分别于细胞分化第0天、第4天和第8天收集细胞,提取总RNA和总蛋白,采用real-time qPCR和Western blotting方法检测WM对FoxO1以及骨骼肌卫星细胞分化标志基因表达的影响。【结果】猪骨骼肌卫星细胞在接种第2天开始贴壁,呈梭形。第4天细胞数量增加,部分发生融合。第6天时细胞呈方向性生长。第8天细胞进一步融合形成肌管。WM处理组的FoxO1 mRNA表达水平未发生显著变化(P>0.05),非磷酸化的FoxO1蛋白表达显著高于对照组(P<0.05),而p-FoxO1蛋白表达较对照组显著下降(P<0.05)。WM处理组的细胞在分化第8天,虽然也出现了蜂窝状生长,但是与对照组相比细胞未呈方向性生长并形成肌管。Western blotting结果显示,WM明显抑制猪骨骼肌卫星细胞分化早期标志基因MyoD、中后期标志基因MyoG和末期标志基因MyHC蛋白的表达。【结论】以WM阻断PI3K信号通路能使FoxO1去磷酸化,抑制猪骨骼肌卫星细胞的分化,延迟肌管的形成,并降低成肌分化标志基因MyoD、MyoG和MyHC的表达。总之,阻断PI3K信号通路通过激活FoxO1抑制猪骨骼肌卫星细胞分化。