6月14日，第六屆WGDC大會在北京國家會議中心隆重開幕。大會由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺泰伯主辦，秉承不斷引領(lǐng)和促進空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨，WGDC已走過五個年頭，如今已成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風向標。

　　在本屆大會的衛(wèi)星+大數(shù)據(jù)峰會上，國家測繪地理信息局衛(wèi)星測繪應(yīng)用中心副主任、資源三號衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計師唐新明做了特邀演講，以下為演講實錄。(內(nèi)容未經(jīng)本人審核)：

　　尊敬的各位嘉賓、同仁大家下午好!這里向大家匯報一下我們做的資源三號測繪衛(wèi)星和應(yīng)用的情況，有什么不對的地方請大家批評指正。我們還沒有到大數(shù)據(jù)的程度，現(xiàn)在把它叫做海量數(shù)據(jù)，因為我們的數(shù)據(jù)種類比較少一些，將來發(fā)射了多種衛(wèi)星，可以形成了大數(shù)據(jù)，但基于遙感影像的大數(shù)據(jù)分析、挖掘以及相關(guān)的應(yīng)用工作還需要大家一起來做。

　　我匯報的內(nèi)容有主要四個方面，一是資源三號衛(wèi)星的總體情況。一個衛(wèi)星工程總體來說包括衛(wèi)星、火箭、發(fā)射場、測控、地面和應(yīng)用共六個系統(tǒng)。資源三號衛(wèi)星是我們國家民用的高分辨率立體測繪衛(wèi)星，目前已經(jīng)發(fā)了兩顆，第一顆是2012年1月9號在太原衛(wèi)星中心成功發(fā)射， 02星在去年5月30號也成功發(fā)射，這兩顆衛(wèi)星都是我們國家民用立體測繪衛(wèi)星，兩顆衛(wèi)星的技術(shù)參數(shù)簡單跟大家匯報一下。

　　01星和02星都采用三線陣相機，正視用的是2.1米的分辨率，01星前后視相機用的是3.5米的分辨率，02星用的是2.6米的分辨率，多光譜相機都是5.8米，衛(wèi)星影像的基高比是0.89，軌道高度約506公里。衛(wèi)星可以實現(xiàn)全球南北緯84度以內(nèi)地區(qū)無縫影像覆蓋，單顆衛(wèi)星回歸周期59天，兩顆可以達到30天，重訪周期5天，兩顆衛(wèi)星可以達到三天左右，設(shè)計壽命是5年，衛(wèi)星重量是2.6噸。01星和02星衛(wèi)星系統(tǒng)全部功能和考核指標都滿足設(shè)計要求，在國際同類上基本上處于領(lǐng)先地位。

　　資源三號02星上天后經(jīng)過了五個月左右的測試，總體情況和01星基本相同。目前兩顆星已經(jīng)成功組網(wǎng)，衛(wèi)星的在軌應(yīng)用效能大幅提升，幾何精度保持在穩(wěn)定的水平，測繪產(chǎn)品的精度有所提升。02星上還安裝了激光測光儀，這是我們國家第一次在對地觀測方面采用了激光測高技術(shù)，目前這個小型的、實驗性的激光測高儀的測高精度可以達到1米，經(jīng)過實際檢校，高程精度在平原地區(qū)達到0.8米。

　　兩顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)接收采用中科院的地面接收站，主要包括北京、三亞、喀什站。關(guān)于數(shù)據(jù)獲取，2012-2017年獲取了5年多的數(shù)據(jù)，陸地的有效覆蓋面積，國內(nèi)達到了1128萬平方公里，陸地覆蓋國土是99.37%。但我們還有0.6%的國土面積沒有覆蓋，這些地區(qū)常年被云雨覆蓋，獲取有一定的困難。全球的覆蓋大概有八千多萬平方公里，占了全球的二分之一多，我們希望再用五年多的時間實現(xiàn)全球的陸地影像數(shù)據(jù)獲取。

　　我們按照七大洲進行了統(tǒng)計。其中覆蓋比較好的是中亞地區(qū)，大概有三千萬平方公里左右的面積。資源三號衛(wèi)星前期在衛(wèi)星測繪應(yīng)用中心還有武漢大學以及軍測等單位的努力下，解決了國產(chǎn)衛(wèi)星難以測圖的問題。在資源三號衛(wèi)星之前，我國的衛(wèi)星還無法用于精準的測圖。經(jīng)過天地一體化的設(shè)計、衛(wèi)星的幾何檢校、高精度成像模型的建立以及地面應(yīng)用系統(tǒng)的處理，我們實現(xiàn)了自主衛(wèi)星的測繪。經(jīng)過這些年的努力，我們已經(jīng)建立起我國自主衛(wèi)星1:5萬測繪技術(shù)體系。

　　資源三號衛(wèi)星在無控的條件下，影像的直接定位精度可以達到10米，正常運行的水平大概在10-15米左右，超過25米時會進行進一步的幾何檢校。高程精度可以達到5米，一般的情況下在6-12米的精度。這個精度可以直接滿足國家1：5萬丘陵、山區(qū)和高山地的精度要求，這使我們國家第一次具備了全球高精度三維測圖能力。在稀少控制點條件下，就像剛才華浩科技的老總說，經(jīng)過區(qū)域網(wǎng)平差之后，資源三號影像的平面精度可以達到3-5米，高程精度2-3米，可以全面滿足1：5萬地形圖精度要求。

　　資源三號02星的激光測高儀可以輔助用于開展全球的地理信息資源建設(shè)工程，剛才這位同志也講了。后續(xù)會提到。目前我們已經(jīng)完成了包括巴基斯坦、老撾等地區(qū)的DOM和DSM建設(shè)，準備花更長的時間開展全球的DOM、DEM建設(shè)。

　　以上是資源三號衛(wèi)星的整體情況，今天主要匯報一下衛(wèi)星測繪應(yīng)用情況，一是滿足測繪行業(yè)的需求任務(wù)，二是服務(wù)于行業(yè)應(yīng)用，三是開展相關(guān)的國際合作。在測繪應(yīng)用方面，我們主要保障四個方面，一個是基礎(chǔ)測繪，已經(jīng)為1：5萬的更新提供了大量的影像服務(wù)。原來3到5年的更新速度已經(jīng)提高了一年一版;第二個是地理國情監(jiān)測，在座的很多領(lǐng)導(dǎo)和公司都參加了，我們提供了用于地理國情普查的影像保障，影像覆蓋率達到99%，用戶的滿意率達到99%。這里有兩個指標，一個是影像提供，一個是用戶的滿意率，測繪部門都很滿意。第三個是天地圖平臺，我們已經(jīng)提供了兩千萬平方公里的衛(wèi)星影像。第四是省級基礎(chǔ)測繪和應(yīng)用。我們已經(jīng)在31個省市自治區(qū)建立了資源三號影像云服務(wù)平臺。

　　第二是行業(yè)應(yīng)用，我們已經(jīng)向國家17個部委提供了影像服務(wù)，包括國土資源系統(tǒng)的土地資源的調(diào)查和監(jiān)測、土地督察、地質(zhì)調(diào)查與環(huán)境監(jiān)測、礦山監(jiān)測，水利系統(tǒng)的七大江河流域相關(guān)的建設(shè)、水資源保護，林業(yè)系統(tǒng)包括給林規(guī)院、林科院等相關(guān)單位提供了用于林業(yè)資源調(diào)查相關(guān)的應(yīng)用等等。

　　第三是國際合作方面，我們已經(jīng)向全球50多個國家和地區(qū)提供了相關(guān)的影像數(shù)據(jù)，并開展了相關(guān)的國際合作，為我國的衛(wèi)星走向全球邁下了堅實的一步。但是和美國、法國大國相比，還有很遠的路要走，我們國家在國外數(shù)據(jù)的銷售點、代理點并不多，現(xiàn)在我們初步建立了6個國際化的影像服務(wù)節(jié)點。但如何進一步和別的國家進行合作，開展遙感影像的深入應(yīng)用，特別是業(yè)務(wù)應(yīng)用方面還有很長的一段路要走。

　　衛(wèi)星測繪應(yīng)用中心已經(jīng)向澳大利亞、巴西等提供了不少數(shù)據(jù)，其中向澳大利亞提供了覆蓋澳大利亞超過一半國土面積的數(shù)據(jù)，用于澳大利亞的礦產(chǎn)、森林以及近海方面的調(diào)查。總體上，資源三號應(yīng)用5年來，衛(wèi)星中心已向2000多個的單位提供了3億平方公里的影像，可覆蓋全球兩遍。這是一個分布圖，最主要的還是向測繪地理信息行業(yè)進行了服務(wù)，其他行業(yè)也應(yīng)用服務(wù)也還不少。

　　第三是匯報基于資源三號衛(wèi)星影像的開發(fā)工作。目前我們國家發(fā)了不少的衛(wèi)星，可能我們國家在未來的五年發(fā)射的衛(wèi)星會在全球是最多的，特別是遙感衛(wèi)星。我們現(xiàn)在存在的問題，第一個，我們國家的以前的遙感應(yīng)用是試驗性的，而現(xiàn)在很多的都是業(yè)務(wù)化的應(yīng)用，許多應(yīng)用需要的是無云的影像。目前獲取的影像中20%無云的影像大概只占到35%，如何有效地把云去掉是一個問題。第二個問題，資源三號影像無控平面精度10米，高程精度5米。能不能可以進一步提高。第三個問題，怎么樣給大家提供正射影像，滿足專業(yè)部門以及非專業(yè)部門的需求。第四個問題，基于影像的信息提取是各個行業(yè)的應(yīng)用重點，怎么樣進行自動化比較高的提取。

　　我們針對這四個問題，開展了相關(guān)的研究。

　　第一個就是去厚云和消薄云。和常規(guī)的平面影像不太一樣，資源三號有立體影像，我們利用了前后視匹配產(chǎn)生異常這一特點，進行厚云的查找。這里開發(fā)了一系列技術(shù)方法，包括小波變換降采樣，根據(jù)余差方向進行一致性剔除，以及小量碎片的修補，最后實現(xiàn)了可疑區(qū)域剔除。厚云的識別率達到百分之百。然后是影像修補，通過立體影像的篩選、高精度初值條件下的影像連接、局部多個DSM提取，我們實現(xiàn)了從有云到無云影像自動的修補。修補后的立體影像，其誤差小于0.5個像素，物方高程精度總體下降不到5米。這個是做江西區(qū)域的實驗結(jié)果，拿了好幾百個影像做了影像的修補。我們做了個分析，影像的整體利用率提高了27%。

　　然后是薄云薄霧的去除，我們用的方法比較傳統(tǒng)的暗像元法，并開展了色彩數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，建了全國的用于色彩處理的數(shù)據(jù)庫，解決了影像色彩的再平衡問題。我們生產(chǎn)的DOM已經(jīng)經(jīng)過了色彩處理，難以用于對輻射要求較高的遙感應(yīng)用，主要是用于數(shù)字正射影像圖的生產(chǎn)。

　　在無云影像制作方面，目前我們已經(jīng)做完了江西、河南、東北三省、老撾等區(qū)域的無云影像處理。大家如果需要的話，我們可以給大家提供無云的影像。

　　第二個問題是提精度，資源三號02星搭載了一個激光測高儀，激光測高儀是一個簡易的、小型的設(shè)備，它的接收口徑只有210毫米，單波數(shù)兩赫茲，光斑大小設(shè)計值是50米，實際值要大一些。我們做了五次外場的檢校以及多次的實驗分析，目前02星激光測高的精度能夠達到80公分左右。我們把02星的激光測高的點和美國ICESat的點結(jié)合在了一起，提出了一套數(shù)據(jù)處理方法。一個是多準則約束的激光控制點的提取方法，目前已經(jīng)開展了全國激光高程控制點數(shù)據(jù)庫的建設(shè)工作。還有是就是平差，利用廣義高程控制點進行聯(lián)合平差，平差之后，資源三號衛(wèi)星的測圖精度在平原地區(qū)可以達到三米，可滿足全球的1:5萬資源建設(shè)的需求。

　　第三個是提效率，測繪在追求精度的同時還希望提高效率，我們建成了覆蓋全國的1：5萬影像控制點數(shù)據(jù)庫，這個是自主建設(shè)的。在這個基礎(chǔ)上，我們又利用地理國情生產(chǎn)的影像數(shù)據(jù)庫，建立了1：1萬影像控制點數(shù)據(jù)庫，總共點數(shù)有150萬個。我們開展了異源影像的匹配研究，建立了正射影像糾正服務(wù)平臺，極大提高了正射影像的生產(chǎn)效率，以前一個人要1天糾正1幅，現(xiàn)在一個人可以做幾十甚至上百景影像，我們國家大概一個月就可以完成全國的影像糾正。

　　第四個是信息提取，從遙感影像進行要素的自動化提取是比較麻煩的一件事，我們主要開展了道路、水體等方面的提取工作，具體的過程大家都比較熟悉，和大家匯報一下效果。這個是導(dǎo)航道路提取方法，用了高分影像進行道路提取，它的正確率達到80%多一點，它的錯誤率大概是20%，錯誤和正確率已經(jīng)不錯了。這個就是實驗的區(qū)域，主要是用于導(dǎo)航電子地圖的更新，我們在在徐州、蘇州等城市進行了相關(guān)的實驗，能夠把原來的道路，大概增加40%，高德、四維圖新等公司對這些道路進行進一步的數(shù)據(jù)整理和信息采集，然后進行服務(wù)。我們還做了水體的提取，能夠把它提取出來，目前準確率大概在95%-98%，對水體要求不嚴格時可以直接使用，這套方法比傳統(tǒng)的作業(yè)方法提高了30%，目前正在和導(dǎo)航的主流廠商進行進一步合作，包括我們的軟件和數(shù)據(jù)，在給三大主流廠商提供相關(guān)的服務(wù)。

　　衛(wèi)星中心這些年來建成了三個數(shù)據(jù)庫，一個是覆蓋全國的2米分辨率正射影像數(shù)據(jù)庫，已經(jīng)做了兩版，2014年做了一版，2016年做了一版，以后大概每年會做一版，需要的話每年會做兩版，夏天一版，冬季一版。如果還有需要的話想做四版，春夏秋天一年做一版。這個是做完的全國數(shù)字表面模型數(shù)據(jù)庫，格網(wǎng)大小是15米的，高程精度8-12米。因為DSM變化的不是很大，計劃更新周期五年。這個是2014年做完的，2016年進行了改善。02星實現(xiàn)了前后視2.5米的分辨率，我們想做到10米格網(wǎng)的DEM。這個是西部地區(qū)的15格網(wǎng)的DSM，利用了少量控制點，主要用于地理國情普查。它的精度可以滿足1：1:2.5萬DSM的要求。第三個是我們建的全國的1：1萬的影像控制點數(shù)據(jù)庫，我們做了8套軟件，包括激光測高等等，其中影像控制點數(shù)據(jù)庫管理和分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)，我們已經(jīng)在全國31個省測繪局進行了部署，并進行了培訓。

　　基于影像的信息提取和變化發(fā)現(xiàn)還做了一些工作。這個是給國家政府部門做的，我們開展了全國高爾夫球場的信息提取，做了一個結(jié)果上報之后很滿意，又開展了圍海造地的，對近年來全國到底有多少圍海造地的面積，又做了統(tǒng)計。第三個工作更難一些，也比較敏感，給全國214個重點城市中心閑置未利用土地進行分析，很敏感，這些都做了，有關(guān)部門很滿意。沒想到測繪可以為國家提供這方面的技術(shù)服務(wù)，也拓寬了我們的視野。

　　遙感的大數(shù)據(jù)應(yīng)用前景非常廣闊。這個是我們建立的產(chǎn)品體系，包括我們給大家提供的傳感器校正產(chǎn)品以及正射照射影像、數(shù)字高程模型、裸眼立體、控制點數(shù)據(jù)庫、變化檢測產(chǎn)品等，我們都形成了相關(guān)的產(chǎn)品。

　　我們還建立了一個資源三號衛(wèi)星云服務(wù)平臺，可以向大家推送數(shù)據(jù)。這個平臺目前除了資源三號衛(wèi)星之后，還包括高分一號、二號、資源02C衛(wèi)星等衛(wèi)星，有六顆衛(wèi)星可以給大家提供服務(wù)。這個平臺比較容易使用，不需要遠程部署，可以直接在我們中心進行遠程部署。目前已經(jīng)推廣到六個國家，包括奧地利、英國、老撾、肯尼亞等國家。

　　第四個，匯報一下后續(xù)測繪衛(wèi)星發(fā)展的總體思路。我們在國家測繪地理信息局的領(lǐng)導(dǎo)下，開展了包括測繪衛(wèi)星規(guī)劃體系的戰(zhàn)略研究，去年國家局召開衛(wèi)星測繪應(yīng)用的全國性 會議，對衛(wèi)星測繪和應(yīng)用進行了部署?？傮w來說我們想發(fā)展包括高分光學衛(wèi)星、干涉雷達衛(wèi)星、激光測高衛(wèi)星、重力衛(wèi)星等四個衛(wèi)星系列。

　　在光學衛(wèi)星方面想發(fā)展兩個系列，一個是1：5萬的立體，01星和02星已經(jīng)在天上了，昨天剛完成資源三號03星的可行性評估，2020年發(fā)射，04星稍微晚一點。03星的壽命是八年時間，我們想對國內(nèi)外提供三~四十年時間跨度的資源三號服務(wù)，想把資源三號不僅做成中國的品牌，也想做成中國在國際上上的一張名片。

　　第二個光學衛(wèi)星是1：10000立體測圖衛(wèi)星，高分七號的科研星已經(jīng)立項，爭取2018年底把中國的高分七號衛(wèi)星發(fā)射上天，目的是解決1：1萬立體測圖問題。這顆衛(wèi)星的分辨率0.7米，是一個雙線陣的立體測圖衛(wèi)星。國際上還沒有這樣的衛(wèi)星。在高分七號成功上天之后，會打高分7號的業(yè)務(wù)衛(wèi)星。雷達衛(wèi)星方面， L波段差分干涉SAR星已經(jīng)立項，國土資源部是牽頭主用戶、測繪局一起參加，L波段SAR主要是用于地面沉降，精度大概是一厘米左右，測繪局主要的工作主要是利用SAR衛(wèi)星開展1：5萬全球DEM的建立。其他的更高精度的干涉雷達衛(wèi)星也在技術(shù)攻關(guān)過程中。

　　在激光測高方面，資源三號02星已經(jīng)安裝了一個小型的激光測高儀。高分七號衛(wèi)星上計劃安裝一個激光測高儀。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳衛(wèi)星由林業(yè)局牽頭，這顆衛(wèi)星上有一個比較好的激光測高儀。重力衛(wèi)星包括一般的重力衛(wèi)星和重力梯度星，測繪部門主要是開展重力梯度衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)的研究。

　　總體上，我們需要解決的技術(shù)問題包括，1：1萬立體測繪精度，主要滿足高程精度1.5米。第二個衛(wèi)星激光測高問題，希望做到高程精度0.3米，第三個是雷達衛(wèi)星干涉要解決1：5萬，后面解決1：2.5萬雷達干涉測量精度問題。第四個是重力衛(wèi)星測量問題。

　　雖然目前我們國家資源三號衛(wèi)星在國際上屬于同類領(lǐng)先的，但我們國家測繪衛(wèi)星和美國、德國等發(fā)達國家相比還有一些距離，特別是在雷達衛(wèi)星、重力衛(wèi)星等方面還有一定的差距，希望和大家一起努力，共同實現(xiàn)衛(wèi)星測繪強國夢。