资源三号卫星影像总体情况
基于上海地面控制点的资源三号卫星影像几何精度评估
基于上海地面控制点的资源三号卫星影像几何精度评估资源三号卫星是中国自主研发的高分辨率遥感卫星，能够提供高质量的影像数据，具有广泛的应用价值。
上海作为中国的经济中心城市，也是资源三号卫星的重要应用区域之一。
随着资源三号卫星的运行，重要地面控制点如上海的建筑、道路、水体等特征被用来进行影像几何校正和精度评估。
本文将对基于上海地面控制点的资源三号卫星影像几何精度评估进行详细介绍。
一、资源三号卫星简介资源三号卫星是中国航天科技集团公司研制的一种高分辨率遥感卫星，主要用于地球资源的勘查和监测。
资源三号卫星具有高分辨率、高覆盖速度、大覆盖范围等特点，能够为地球资源调查、城市规划、农业发展等领域提供高质量的影像数据支持。
资源三号卫星的影像数据主要用于制图制度、城市规划、国土资源调查、环境监测、农业生态、水资源调查等领域。
在上海，资源三号卫星影像数据被广泛应用于城市规划、土地利用、环境监测等方面。
二、上海地面控制点上海作为中国的经济中心城市，建筑物密集、交通便利、水体众多，这些地面特征成为了资源三号卫星影像几何精度评估的地面控制点。
地面控制点要求具有显著的特征、稳定性强、位置准确、容易识别等特点，上海的建筑物、道路、河流湖泊等特征广泛分布，非常适合作为资源三号卫星影像几何校正的地面控制点。
三、资源三号卫星影像几何校正方法资源三号卫星影像几何校正是指通过地面控制点进行影像的几何变换，使得卫星影像与实际地面特征具有一定的空间对应关系。
资源三号卫星影像几何校正主要包括影像配准和精度评估两个环节。
影像配准是指通过大地控制点对卫星影像进行变形校正，使其与实际地面特征相对应；精度评估是指对配准后的影像进行质量评估，确认其几何精度是否满足要求。
四、上海资源三号卫星影像几何精度评估结果通过对资源三号卫星影像进行几何校正和精度评估，得出上海的资源三号卫星影像几何精度满足国家规范要求，并且在部分地区的精度表现优秀。
具体来看，上海市中心地区的建筑物、道路等地面特征的几何精度较高，符合国家规范要求；而在郊区和远郊地区的一些水体特征的几何精度略有下降，但依然能够满足一般的应用要求。
资源三号卫星正视全色与多光谱影像融合及评价
资源三号卫星正视全色与多光谱影像融合及评价吴晓萍;杨武年;李国明【摘要】资源三号卫星(ZY-3)是我国发射的首颗民用高分辨率光学传输型立体测绘卫星,其全色波段与多光谱波段有相同的太阳高度角和其他环境条件,影像获取时间一致,因此两种不同分辨率的数据可实现高精度融合形成新的影像.使用Brovey 变换、主成分变换、IHS变换、小波变换、GS光谱锐化五种不同的数据融合方法,对ZY-3全色和多光谱影像进行融合,并从清晰度、纹理和色调进行定性分析;从标准差、信息熵、平均梯度、偏差指数、相关系数和光谱扭曲程度进行定量评价.结果表明:基于Gram-Schimdt光谱锐化融合方法产生的遥感图像失真较小,同时很大程度地保持了高分辨率全色波段的空间纹理细节信息,是一种适合于ZY-3图像融合的较好方法.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2014(036)001【总页数】7页(P113-119)【关键词】ZY-3;全色波段;多光谱波段;图像融合;定量评价【作者】吴晓萍;杨武年;李国明【作者单位】成都理工大学地学空间信息技术国土资源部重点实验室/遥感与GIS 研究所,成都 610059;成都理工大学地学空间信息技术国土资源部重点实验室/遥感与GIS研究所,成都 610059;四川省第三测绘工程院,成都 610500【正文语种】中文【中图分类】TP750 引言随着空间技术的发展，从不同物理特性的传感器获得的海量不同空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率的遥感影像，形成了多级多分辨率的影像金字塔序列，实时的为用户提供对地观测数据源。
每种传感器所获得的遥感数据只能从一个或几个方面来反映事物的特性，而遥感影像的信息提取及应用通常要求把多传感器、多光谱和多分辨率影像结台起来分析，以克服遥感影像在解译过程中单一信息源不足的问题［1］。
采取有效方法，对多光谱遥感数据进行融合，使图像同时具有较高的光谱和空间分辨率，提高了图像的视觉效果和图像特征识别及分类的精度。
资源三号
1情况概述简介卫星轨道（标称值）地面像元分辨率资源三号卫星轨道参数前视、后视相机：3.5m正视相机：2.1m多光谱相机：5.8m覆盖宽度：前视、后视相机:52km正视相机：50km多光谱相机：52km图像数据压缩比全色图像：2：1/4：1可选多光谱图像：无损压缩数传通道个数：2通道研究背景国家测绘局争取发射测绘卫星的工作由来已久，“九五”“十五”期间多次向有关部门提出了卫星使用需求和研发测绘卫星的建议。
从2004年开始，在原国防科工委等部门的领导下，国家测绘局牵头开展了测绘卫星发展规划编制和一系列的技术可行性论证工作。
在技术论证工作的基础上，2005年9月国家测绘局联合中国航天科技集团公司向国家递交了资源三号卫星工程立项的请示。
在技术可行性论证中，项目组完成了资源三号卫星的需求和使用要求报告，明确了卫星研制的总体技术指标，提出了资源三号卫星工程初步建设方案。
根据相关部门的综合论证意见，2008年3月，国务院批准了资源三号卫星工程研制立项的请示，标志资源三号卫星工程的正式启动。
2008年7月，国家国防科技工业局组织召开资源三号卫星工程大总体专题协调会，研究讨论并初步确定了卫星研制总要求的各项关键技术指标。
2009年1月资源三号卫星整星设计方案通过有关部门的评审，标志着资源三号卫星工程正式转入了初样研制阶段。
[4]主要优势1、以往航空摄影，受天气因素影响很大，比如有雨的天气就不能拍摄，导致一年成像面积只有70万到100万平方公里，而且是把所有比例尺都算上的，而资源三号卫星为解决这个矛盾，利用回访功能，以特区为单位，可以避开受天气因素影响的地方选择其他拍摄地方，并且生成的是一个可量测的实体模型，我们可以通过计算机直接量测实体模型，不用全部到野外进行实地测量，就可实现数据的准确采集。
同时也实现了影像加工和整理的整体数字化。
2、实景模型与实体地物之间是存在误差的。
不同比例尺误差不一样，比例尺越大，相应的精度要求就越高（误差越小）。
资源3号卫星影像空间分辨率是多少
资源3号卫星影像空间分辨率是多少
资源3号卫星是中国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星,资源3号卫星影像在空间分辨率、定位精度与时效性等方面代表了我国自主民用遥感卫星的领先水平，遥感集市可以服务于基础测绘、国土、农业、环境、减灾、规划等各行业影像数据需求，具有广阔的应用前景。
遥感集市平台报价:
资源3号卫星具有全球卫星数据获取能力，可高效的获取2.1米全色、5.8米多光谱影像，以及3.5米前后视立体影像，在全球范围内的资源调查、全球测图具有很好的应用价值，卫星可根据用户需求安排数据获取计划和应急拍摄。
截止2012年底，卫星已经获取了全球5000多万平方公里影像，其中3000万平方公里为少于20%有效影像云量。
资源三号卫星数据及产品体系
1．基础测绘遥感影像产品
基础测绘遥感影像产品根据影像的处理级别和 地理定位精度可以分为原始影像（0 级）、辐射校 正影像产品（1 级）、传感器校正影像产品（2 级）、 系统几何纠正影像产品（3 级）、几何精纠正影像 产品（4 级）、正射纠正影像产品（5 级）。资源 三号卫星各级基础测绘遥感影像产品描述见表 1。
自然资源部作为卫星主用户，负责资源三号卫 星应用系统的建设。经过三年的技术攻关和后续持 续适应性改造，构建了一个业务化、自动化运行的
卫星应用系统，长期、稳定、高效地将高分辨率卫 星数据处理成为高质量、高精度的卫星遥感影像产 品，形成基于资源三号卫星影像的规模化、网络化 处理能力和产品体系，广泛用于地物要素判读、自 然资源调查和监测以及其他相关应用，满足国家和 社会对高分辨率光学卫星影像和基础测绘产品的迫 切需求。
2020 年第 10 期 卫星应用 1 5
资源三号卫星应用系统自主研发的影像处理生 产线已实现 0-2 级产品网络化、自动化、高精度处 理，从数据接收到生产、质检及归档，常规生产实 现 T+1 天入库，应急保障 3 小时内完成。原始影像 产品（0 级产品）每轨编目、云判仅需 20 分钟，辐 射校正影像产品（1 级产品）的相对辐射校正精度 优于 3%。应用广泛的传感器校正影像产品（2 级产 品）实现分片影像无缝拼接，无控精度优于 20m； 完全具备每日接收的原始数据当日全部完成传感器 校正处理的规模化生产能力。其他基础测绘遥感影 像产品、数字地形产品和专题应用产品均按需生产。 目前，地面应用系统每天接收、处理和存储的资源 三号 01 星数据 3 ～ 5 轨，02 星数据 4 ～ 6 轨，数 据量约为 4000GB、5000 多标准景。
资源三号卫星数据DSMDEM说明
北京揽宇方圆信息技术有限公司
ZY3DSM/DEM产品
数字表面模型DSM（Digital Surface Model）是
指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的地面高程模型。
而
数字高程模型DEM（Digital Elevation Model）是用一组有序
数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，它只包含了
地形的高程信息，并未包含其它地表信息。
资源三号系列卫星(资源三号和资源三号02星)作
为立体测绘卫星，利用其三线阵立体测图获取立体影像，可制
作数字表面模型（DSM）和数字高程模型（DEM）产品。
中科天
启以资源三号卫星立体影像为数据源，基于多基线、多匹配特
征的地形信息自动提取技术，同时采用自动滤波及辅助人工编
辑等方法，快速处理和提取符合测绘行业标准精度的DSM和
DEM产品。
ZY3DSM/DEM产品示例
ZY3DSM与SRTM比对：同等尺度下纹理细节比对，ZY3DSM比SRTM更精细
SRTM
ZY3DSM与SRTM比对：时效性更强
ZY3DSM：2013年底通车的湛茂高速铁路在图中显示清晰
SRTM
ZY3DSM/DEM产品应用
北京揽宇方圆信息技术有限公司。
中国资源三号卫星影像数据介绍
近红外： 770 nm ---890 nm
星下点全色：50 km，单景 2500 km2；星下点多光谱：
52 km，单景 2704 km2
5天
全色：近 1,000,000 km2 / 天； 融合：近 1,000,000
km2 / 天
资源三号卫星数据特点
1） 立体观测与资源调查两种观测模式
ZY3 重访周期为 5 天，具备立体测绘和资源调查两种观测模式。 立体测绘观测模式：ZY3 搭载的前正后视全色相机，推扫成像形成三线阵立体像对。 资源调查观测模式：ZY3 搭载的正视全色和多光谱相机，推扫成像形成平面影像。
2） 定位精度高
Zy3 影像有控制定位精度优于 1 个像素。前后视立体像对幅宽 52 公里，基线高度比 0.85-0.95，可满 足 1：50 000 比例尺立体测图需求；正视影像 2.1 米,可满足 1:25000 比例尺地形图更新需求。
3） 影像信息量丰富
ZY3 卫星提供的影像数据的量化值为 10 位，增加了影像的信息量，有利于影像的目视判读、自动 分类和影像匹配精度提高。
天绘一号卫星星座
卫星概述
TH-1 卫星是我国第一颗传输型立体测绘卫星，可快速获取同一地区的 2 米全色影像，三个方位的 5 米线阵 立体影像，红、绿、蓝、近红外四个波段的 10 米多光谱影像。天绘一号 01 星于 2010 年 8 月 24 日在中国
60 km
（目前两颗星组
0.43～0.52
网运行，重访 5
多光谱相机
0.52～0.61 0.61～0.69
10m
60 km
天）
0.76～0.90
回归周期 58 天
资源三号卫星样例数据下载
资源三号卫星样例数据下载
资源三号卫星（ZY-3）于2012年1月9日成功发射。
该卫星的主要任务是长期、连续、稳定、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像和多光谱影像，为国土资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、城市规划与建设、交通、国家重大工程等领域的应用提供服务。
资源三号卫星是我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星，卫星集测绘和资源调查功能于一体。
资源三号上搭载的前、后、正视相机可以获取同一地区三个不同观测角度立体像对，能够提供丰富的三维几何信息，填补了我国立体测图这一领域的空白，具有里程碑意义。
∙
资源三号-2.1米全色正视产品
ZY-3卫星轨道参数
参数指标
轨道类型太阳同步回归轨道轨道高度505.984km 轨道倾角97.421°
降交点地方时10:30AM 回归周期59天
ZY-3卫星有效载荷参数
有效载荷谱段号光谱范围
(µm)
空间分辨率
(m)
幅宽
（km）
侧摆能力
重访时间
（天）
前视相机－0.50～0.80 3.552±32°5后视相机－0.50～0.80 3.552±32°5正视相机－0.50～0.80 2.151±32°5
多光谱相机10.45～0.52
651±32°5 20.52～0.59
30.63～0.69
40.77～0.89。
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资源三号卫星影像总体情况
1资源三号卫星总体情况
资源三号卫星是我国高分辨率光学传输型立体测图卫星，卫星采用三线阵测绘方式，由具有良好交会角的前视、正视和后视相机通过对同一地面点不同视角的观测，形成立体影像，同时配以精确的内外方位元素参数，准确获取影像的三维地面坐标。
资源三号卫星影像可用于生产1:5万测绘产品，以及开展1:2.5万及更大比例尺地形图的修测与地理信息更新，并应用于国土资源调查和监测等诸多行业。
资源三号卫星采用太阳同步圆轨道，设计轨道高度为505km，可对地球南北纬84°以内的地区实现无缝影像覆盖，每59天完成对我国领土和全球范围的一次影像覆盖。
卫星采用三线阵测绘方式，前视和后视相机的影像地面分辨率为3.6m，正视相机分辨率设计指标优于2.1m，基高比0.89。
多光谱相机包括红、绿、蓝、近红外4个谱段，分辨率为5.8m。
姿态主要由3台星敏感器、高精度陀螺、太阳敏感器和红外敏感器控制，姿态稳定度优于5×10-4°/s。
卫星定轨采用双频GPS，在轨定位精度设计优于10m，测速精度优于0.2m/s。
此外，卫星安装了卫星激光测距设备，以进行GPS轨道精度的验证及应急条件下的卫星定轨。
在卫星定姿方面，文献[4—5]采用资源三号搭载的高精度星敏感器和陀螺组件测量的原始数据进行事后姿态处理，使姿态精度更好地满足测图精度要求。
卫星工程由卫星系统、运载系统、发射场系统、测控系统、地面系统和应用系统6大系统组成。
卫星由中国航天科技集团公司五院负责总体研制；国家测绘地理信息局负责完成卫星研制总要求及应用系统建设，并负责卫星大总体技术指标的实现。
经过8年的技术攻关，工程全面突破了国产卫星1:5万立体测图技术，建立了自主卫星的1:5万立体测图技术体系。
在轨测试表明，资源三号卫星在稀少控制点条件下，影像平面精度优于3m，高程精度优于2m，全面超过了1:5万立体测图卫星设计指标，并可用于1:2.5万测图。
文献[6—12]指出，在无控制点条件下，影像平面精度优于10m，高程精度优于5m；影像直接定位精度从900m提高到10m；卫星多光谱影像配准精度达到0.15像素；卫星影像的总体精度指标优于法国SPOT5、日本ALOS等国外同类产品，总体影像质量优于国外同类卫星。
2016年5月30日，资源三号02星在太原卫星发射中心成功发射。
02星继承了01星的技术状态，并进行了适当改进，将前后视的分辨率从3.6m提高到2.6m，将多光谱相机的安装和正视相机调整成同一个角度。
2016年7月，卫星顺利完成在轨交付，卫星的测图精度与01星总体一致，DSM的格网大小可以提高到10m。
到2016年底，资源三号卫星已向测绘、国土、水利、地矿、林业等行业的2000多家单位提供影像产品57万余景，面积累计超过3亿km2，为基础测绘、国土资源、林业调查、水利建设、农业调查、城
市建设、生态环境等提供了有效保障，产品已推广到澳大利亚、德国、巴西等30多个国家和地区，在国际上产生巨大反响。
2关键技术实现
资源三号卫星的关键是实现了1:5万立体测图，主要内容包括卫星定轨、辐射处理、姿态处理、几何检校、成像模型建立，02星还包括激光测高的数据处理。
本文主要总结5年来资源三号卫星辐射和几何精度情况。
2.1辐射标定技术
资源三号卫星传感器在发射前进行了实验室定标，但卫星传感器受发射时的振动、在轨空间环境变化和元器件老化等因素的影响，其辐射性能指标(如探测灵敏度)会发生变化，这些衰减直接影响卫星遥感数据的精度、可靠性和应用水平。
指出开展资源三号卫星传感器在轨绝对辐射定标工作，是对卫星传感器实验室定标的补充和检验，满足遥感数据定量化要求。
资源三号卫星在轨绝对辐射定标采用的是反射率基法实际技术流程，辐射靶标布设情况如图2所示。
当卫星在辐射定标场地上空过境时，同步测量地面靶标的光谱反射率，并获取空中、地面及大气环境数据，计算大气消光系数，计算大气中水和臭氧含量，分析光谱反射率数据、卫星成像时的几何参量和时间，将获取和计算的各种参数代入大气辐射传输模型，求取卫星载荷入瞳处辐射亮度，计算定标系数，进行误差分析。
为了保证资源三号卫星的外场绝对辐射定标系数精度，进一步分析了试验过程中各种因素对定标系数的影响及不确定度，并利用试验测量数据对资源三号卫星外场绝对辐射定标系数进行精度验证，验证结果显示，资源三号卫星各个相机各谱段的绝对辐射定标精度均优于7%。