資源三號(hào)地面系統(tǒng)接收站分布(3sNews 配圖)
這顆衛(wèi)星可用于1：5萬測(cè)繪產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新，1：2.5萬地形圖修測(cè)以及其他專題測(cè)繪產(chǎn)品的生產(chǎn)，具有測(cè)繪和資源調(diào)查的功能，能更好地滿足各行業(yè)和部門對(duì)高分辨率衛(wèi)星影像的應(yīng)用需求。從資源三號(hào)衛(wèi)星在太空睜開“眼睛”的那一刻起，中國立體測(cè)制地圖這一領(lǐng)域就不再是空白了。
登月開啟了測(cè)繪衛(wèi)星大幕
測(cè)繪衛(wèi)星起源于美國。上世紀(jì)60年代，為選擇登月地點(diǎn)，美國開展了測(cè)制月球地形圖的攝影測(cè)量，從而在攝影測(cè)量歷史上開辟了新篇章衛(wèi)星攝影測(cè)量。衛(wèi)星攝影測(cè)量不受地域、國界的限制，可用于全球范圍的地形測(cè)繪和環(huán)境分析，也可用于對(duì)月球和其他星球表面的立體測(cè)繪。測(cè)繪衛(wèi)星是對(duì)地成像觀測(cè)衛(wèi)星中的重要組員，它所提供的基礎(chǔ)地理信息可廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國家安全的各個(gè)領(lǐng)域。
就像脈搏的跳動(dòng)可以傳遞人的健康信息一樣，人類透過測(cè)繪衛(wèi)星的“眼睛”看到了地球的“真容”，感知著地球的冷暖。美國就曾通過衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)估測(cè)其他國家小麥產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)量，制定本國糧食儲(chǔ)藏調(diào)運(yùn)、食品加工等各項(xiàng)計(jì)劃，確定對(duì)外貿(mào)易策略和價(jià)格政策，因而在國家貿(mào)易談判中處于主導(dǎo)地位。而據(jù)有關(guān)資料顯示，人類活動(dòng)所涉及的信息總量中有80%與地理空間信息有關(guān)，于是世界各國爭(zhēng)先研制自己的測(cè)繪衛(wèi)星。
“中國比世界上任何一個(gè)國家都需要這雙"眼睛"。”資源三號(hào)衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師唐新明說。作為一個(gè)擁有眾多人口的大國，中國自然資源卻十分有限。遺憾的是，直到70年代末，我國對(duì)自己的“家底”依然不清楚。“雖然我國的第一顆資源衛(wèi)星中巴資源地球一號(hào)衛(wèi)星，在一定程度上能夠提供部分地理信息數(shù)據(jù)。但中巴資源衛(wèi)星只能解決有無問題，很難滿足測(cè)繪需求。很多問題亟待測(cè)繪衛(wèi)星去解決。”唐新明對(duì)此毫不避諱。
從美國人手中得到的這些數(shù)據(jù)逐漸使人們認(rèn)識(shí)到測(cè)繪衛(wèi)星的重要性。當(dāng)前，世界各國爭(zhēng)先研制自己的測(cè)繪衛(wèi)星。印度也將有限的資金使用到發(fā)展測(cè)繪衛(wèi)星上，利用測(cè)繪衛(wèi)星數(shù)據(jù)解決實(shí)際問題，已經(jīng)成為印度航天政策的一大特點(diǎn)。
就在1月9日資源三號(hào)衛(wèi)星發(fā)射之前，我國長期以來都依賴國外的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，無法滿足國家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展在對(duì)地觀測(cè)方面的需求。資源三號(hào)衛(wèi)星的誕生填補(bǔ)了這一空白。
中國需要一雙“千里眼”
“符合我們測(cè)繪胃口的必須是"細(xì)糧"，即用于測(cè)繪的衛(wèi)星圖像分辨率高、圖像幾何精度和目標(biāo)定位精度都要非常高。”國家測(cè)繪地理信息局衛(wèi)星測(cè)繪應(yīng)用中心副主任孫承志介紹說。
盡管我國發(fā)射的資源衛(wèi)星獲取了大量的中等分辨率的多光譜和光學(xué)影像數(shù)據(jù)，可用于1：25萬和1：100萬地形圖更新，其中資源衛(wèi)星02B和資源衛(wèi)星02C可對(duì)1：5萬和1：25萬的基礎(chǔ)地理信息進(jìn)行部分要素的更新，但由于資源系列衛(wèi)星的立體觀測(cè)能力非常有限，難以滿足測(cè)繪行業(yè)的全面要求，這導(dǎo)致了我國高分辨率的遙感數(shù)據(jù)缺乏，不能持續(xù)穩(wěn)定地提供對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)和信息，覆蓋全球和全國的數(shù)據(jù)缺乏。所以，我國一直在利用國外高分辨率遙感衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)圖和資源調(diào)查。
與此同時(shí)，隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)在建設(shè)規(guī)模上的擴(kuò)張日益加快。許多地方都出現(xiàn)了“一夜城”的現(xiàn)象。“就北京市而言，在建面積數(shù)等于一個(gè)歐洲的總和。因此基礎(chǔ)地理信息要及時(shí)更新。”孫承志說。目前，地理信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)，然而原始影像貧乏卻成為制約中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸問題。
“用傳統(tǒng)方式繪制一張地圖需要4年～5年的時(shí)間，利用測(cè)繪數(shù)據(jù)1年內(nèi)即可完成，還能對(duì)地圖進(jìn)行即時(shí)更新。”孫承志以簡(jiǎn)單的數(shù)字說明了一顆測(cè)繪衛(wèi)星的價(jià)值。因此，研制一顆國產(chǎn)民用測(cè)繪衛(wèi)星，來增強(qiáng)中國獨(dú)立獲取地理空間信息的能力，解決中國基礎(chǔ)地理信息資源戰(zhàn)略性短缺的現(xiàn)狀迫在眉睫。
事實(shí)上，國家測(cè)繪地理信息局從未停止過對(duì)發(fā)射測(cè)繪衛(wèi)星的爭(zhēng)取，隨著中國航天事業(yè)的飛速發(fā)展，制造一顆國產(chǎn)測(cè)繪衛(wèi)星的條件也日趨成熟。2005年9月，國家測(cè)繪局和中國航天科技集團(tuán)公司聯(lián)合向國家遞交了資源三號(hào)衛(wèi)星工程立項(xiàng)的請(qǐng)示。2008年3月，國務(wù)院批準(zhǔn)了資源三號(hào)衛(wèi)星工程研制立項(xiàng)的請(qǐng)示，資源三號(hào)衛(wèi)星工程正式啟動(dòng)。如今，一顆國產(chǎn)民用高分辨率光學(xué)傳輸型立體測(cè)繪衛(wèi)星加入到“人造星空”陣營，形成一道亮麗的風(fēng)景。
發(fā)展立體影像是必需
高聳的山體、陡峭的河谷、矗立的燈塔，還有公路、房屋、橋梁……看到這些立體圖片，記者仿佛進(jìn)入了一個(gè)異度空間，置身于縮小了幾十萬倍的城市，以一雙巨人的眼睛掃視錯(cuò)落有致的城市和叢林。然而實(shí)景模型與實(shí)體地物之間畢竟存在誤差。比例尺越大，相應(yīng)的精度要求就越高。1∶5萬比例尺地形圖要求高程精度達(dá)到5米，在一些高山地區(qū)還達(dá)不到這樣高的精度。對(duì)1∶2.5萬這樣大的比例尺地形圖就很難達(dá)到高精度的標(biāo)準(zhǔn)。
“你看到的這些立體圖片都將被資源三號(hào)衛(wèi)星獲取的立體影像所替代。”中國四維測(cè)集團(tuán)有限公司的一位負(fù)責(zé)人指著三維立體地圖自豪地說。
“立體影像對(duì)于測(cè)繪而言是必須的。因?yàn)闇y(cè)繪不僅要看見，還要知道在哪，是什么，就像是將全中國的地形縮小了放在室內(nèi)測(cè)量。”孫承志打了一個(gè)形象的比喻，“資源三號(hào)衛(wèi)星能有效解決這一問題，成像前通過計(jì)算機(jī)對(duì)不同位置影像進(jìn)行配對(duì)、條紋消除、色差偏正等預(yù)處理，最后合成一個(gè)可測(cè)量的實(shí)景三維立體影像模型，進(jìn)行立體測(cè)繪，通過衛(wèi)星立體觀測(cè)，還能夠完成數(shù)字高精度模型制作、立體測(cè)圖等作業(yè)，制作出現(xiàn)實(shí)感強(qiáng)、精度高的基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品，打破了中國沒有原始衛(wèi)星影像的局面。”
唐新明介紹：“資源三號(hào)衛(wèi)星除了服務(wù)于自己的"主業(yè)"，還可以為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、土地、城市、環(huán)境、災(zāi)害、氣象、海洋等領(lǐng)域提供高精度的影像服務(wù)和定量化遙感應(yīng)用，以及為這些行業(yè)做立體影像服務(wù)。”
未來十年，測(cè)繪衛(wèi)星將有一個(gè)飛速發(fā)展期，這雙“眼睛”將俯視藍(lán)色的地球，揭開更多的奧秘。(楊蕾)
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