资源三号卫星影像在1:5万地形图更新中的应用
2013-11-24周太平
周太平 熊 勇
(1.江西省基础测绘院 江西南昌 330001;2.江西省测绘成果监督检验测试中心 江西南昌 330046)
1 资源三号卫星
资源三号卫星是我国自主研发的民用高分辨率立体测绘卫星,也是我国第一颗搭载立体成像相机的测绘卫星。资源三号卫星于2012年1月9日发射升空,该卫星搭载了4台高分辨率的相机:1台地面分辨率优于2.1m的正视全色TDI CCD 相机、2台地面分辨率优于3.5m的前视、后视全色TDI CCD 相机、1台地面分辨率优于5.8m的正视多光谱相机。于笔者截稿之日,资源三号卫星已经运行了205日,已存档卫星影像107015 景,其中正视影像数据30094 景、前视影像数据23680 景、后视影像数据22688 景、多光谱影像数据31053 景,已经传输存档数据量达到16.94TB。资源三号卫星具有测摆功能,在一般的情况下可对整个地球北至北纬84°,南至南纬84°范围内的地区实现无缝影像覆盖。而在回归周期方面,资源三号卫星可以实现每59 天对我国领土和全球进行一次影像覆盖;甚至在某些特殊情况下,能够实现对同一地点在5 天内进行重访拍摄。图1为资源三号卫星的构形图[1]。
图1 资源三号卫星构形图
2 可行性分析及优点分析
2.1 可行性
资源三号卫星的升空,在很大程度上可以解决我国高分辨率卫星影像依赖于西方发达国家的状况。从目前的资源三号卫星传输回来的数据分析,虽然在某些高山地区不能保证5m的高程精度,但整体而言,对我们利用自己的卫星采集数据进行1:5 万地形图测制还是可行的,下面进行一些分析:
从目前资源三号卫星运行维护及日常数据管理的部门(国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心)提供的数据来分析,资源三号卫星搭载的相机可以提供优于5m 地面分辨率的立体像对,从而在进行1:5万地形图测制时,资源三号卫星所摄制的卫星影像的精度可以达到测制要求。图2为资源三号卫星拍摄的北京市海淀区某一区域的影像图。
从数据自主性来分析,资源三号卫星的数据采集精度虽然不能与国外的高精度卫星影像相比,但由于是我国自主研发与发射的测绘卫星,在数据需求方面不再受制于人,从而给我国的卫星影像需求提供了另外一种可能,并可以逐步摆脱对国外的卫星影像的需求。
由于我国西部地广人稀,同时大部分都是贫困地区,从而造成了我国现有的各种比例尺图件都存在着中东部密集,西部奇缺的状况。受限于我国现有的人力物力的特殊国情,西部的大比例地形图覆盖并不能迅速达到足够的程度,而小比例尺的地形图的全境覆盖可以在一定程度上既解决西部缺图的尴尬、又能在不需要大量的资金的情况下完成。这里特别是1:5 万的地形图对于西部边远地区有极大的现实意义。而对资源三号卫星的数据的利用就存在着十分重大的经济效益及社会意义。
2.2 优势
常规的航摄易受气候、机场调度、机场密度的影响,特别是高原及沙漠地区气流变化大,机场密度小,对稍纵即逝的好天气往往难以把握,资源三号卫星获取立体像对的独特方式则能较好地避开这些因素的影响。因此,在影像的获取上,资源三号卫星较常规航摄具有更佳的时效性,也就为测绘生产提供了更好的保障。
在数据获取的难易程度上,资源三号卫星所获取的立体影像显然优于航拍成图。同时在数据获取广度及现势性方面,资源三号卫星可以在极短的时间内获取大量的目标区域的立体影像,而通过传统航飞的手段显然达不到这种速度。从而在现势性方面,通过资源三号卫星获取立体像对进行1:5 万地形图更新时,其优势不言而喻。中东部特别是东部沿海的发达省份由于经济发展迅速、地形地物变化较快,其对地形图的现势性要求较高,而通过资源三号卫星获取影像再进行地形图生产,这个时间间隔将比航拍手段节约一半以上。
图2 资源三号卫星拍摄的影像图
3 小结
从以上的分析可以看出,利用资源三号卫星进行1:5 万或者1:5 万以下比例尺测制是可行的,同时资源三号卫星采集的卫星影像不但可以利用在地形图测制方面,在正射影像、高程模型方面也具有极强的实用性。资源三号测绘卫星能够提供精确、及时、可靠的地理信息,为基础设施建设、资源开发利用、自然灾害防治、环境监测保护等方面提供遥感数据,对推进社会主义新农村建设,促进区域协调发展,建设资源节约型、环境友好型社会,提供强有力的保障。
[1]网络资源:资源三号测绘卫星数据服务网,http://sjfw.sasmac.cn/index/wxcp.jsp.