空间遥感相机设计

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遥感相机焦面CCD机械拼接中重叠像元数的确定

遥感相机焦面CCD机械拼接中重叠像元数的确定

遥感相机焦面CCD机械拼接中重叠像元数的确定吕恒毅;刘杨;郭永飞【摘要】According to the imaging gaps caused by scrolling imaging in the conventional assembled focal plane for a push-broom camera, a mechanical assembling method with uneven overlapping pixels was proposed. Firstly, a model was established to simulate the imaging process when the camera was scrolled. Then, the reason that the gaps appear was analyzed, and a mathematical formula for the gaps between the CCD viewing fields at a certain scrolling angle was derived. Accordingly, the allowable minimum quantity of the overlapping pixels between every two CCDs was derived as well. On these bases, a function of overlapping pixels of images was given for subsequent software programs to eliminate the superfluous pixels and to realize the gapless assembly. Analysis indicates that the error ε of this assembling method is less than one pixel, which satisfies |e/D|<l. Finally, an example was given.%针对推扫式遥感相机前后摆成像中焦面拼接的CCD其像片间出现视场漏缝的问题,提出了一种焦面CCD的非均匀重叠像元数机械拼接方法.首先,构造了相机前后摆的成像原理模型;接着,分析了CCD间产生地面视场漏缝的原因,并依据模型推导出相机前摆和后摆时各CCD 视场间漏缝大小的数学公式,从而得到各片间容许的最少重叠像元数量公式.在此基础上,进一步给出了后续电子学图像拼接与配准中片间重复像元数的函数形式,为实现图像无缝拼接提供了软件实现依据.分析表明,该方法的理论误差ε小于一个像元尺寸,即|ε/D|<1.最后,给出了工程应用实例.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2012(020)005【总页数】7页(P1041-1047)【关键词】遥感相机;焦平面;CCD拼接;前后摆;重叠像元【作者】吕恒毅;刘杨;郭永飞【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;哈尔滨工业大学控制科学与工程系,黑龙江哈尔滨150001;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】V443.51 引言空间遥感相机[1-3]是空间对地观测的重要手段,在军事侦察、资源勘探和测绘等领域发挥着至关重要的作用。

遥感相机工作原理

遥感相机工作原理

遥感相机工作原理
“哇,你知道吗?我最近对一种超级厉害的东西特别好奇,那就是遥感相机!”
嘿,咱先说说这遥感相机是啥样的吧。

遥感相机就像一个神奇的魔法盒子,它有好多关键部件呢。

那个镜头呀,就像一只超级敏锐的大眼睛,可以看到好远好远的地方。

还有那个传感器,就像是一个聪明的小脑袋,能把看到的东西都记下来。

那遥感相机是咋工作的呢?这可太神奇啦!它就像一个勤劳的小侦探,不停地向远处看。

太阳光或者其他的光照射到地上的东西上,然后这些光又反射到遥感相机的镜头里。

镜头就把这些光收集起来,传给传感器。

传感器可厉害啦,它能把这些光变成数字信号,就像把一幅画变成了一串串的密码。

然后这些密码就可以被电脑解读,变成我们能看到的漂亮图片。

你想想,这遥感相机多牛啊!那它都能用在啥地方呢?有一天,我和爸爸妈妈去公园玩。

我看到有一些叔叔阿姨拿着一些奇怪的设备在那里摆弄。

我好奇地跑过去问:“叔叔阿姨,你们在干什么呀?”他们笑着说:“我们在用遥感相机测量这个公园的面积呢。

”哇,原来遥感相机还能测量公园的面积呀!后来我才知道,遥感相机的作用可大啦。

它可以帮助农民伯伯看看庄稼长得好不好,可以帮助科学家研究地球的变化,还可以帮助警察
叔叔找到坏人呢。

遥感相机真的是太神奇啦!它就像一个无所不能的超级英雄,在我们的生活中发挥着巨大的作用。

我以后也要好好学习,说不定我也能发明出更厉害的遥感相机呢!我的观点结论就是:遥感相机超级厉害,它的作用可大啦,我们一定要好好利用它,让我们的生活变得更加美好。

“高分二号”卫星轻小型高分辨率相机技术

“高分二号”卫星轻小型高分辨率相机技术

“高分二号”卫星轻小型高分辨率相机技术高分二号卫星轻小型高分辨率相机技术随着人类社会的不断发展,遥感卫星成为了人们了解地球及其环境的重要工具。

高分二号卫星是我国第三代遥感卫星,是一颗典型的光学遥感卫星,它搭载的相机技术是其重要的技术支撑。

本文将介绍该卫星轻小型高分辨率相机技术。

高分二号卫星相机采用了中间视角相机(MVC)以及高分辨率多光谱相机(HSI)。

其中,MVC系统的相机光学子系统由景深、变倍和变形纠正3个相机组成,可以实现在照射角度指定的范围内获得连续的光学遥感图像。

而HSI系统采用了分光技术,将接收到的辐射信号分解成不同波段,形成一个高光谱数据集,从而获取更加全面的地球信息。

该卫星相机技术具有多方面的优点。

首先,该卫星相机采用轻小型成像系统设计,能够实现更加轻便和高效的操作。

其次,安装在轨道上的高分二号卫星相机能够实现高稳定性和高速率成像,同时也能够对多种恶劣的天气环境进行适应,提供更加精确的地球信息图像。

最后,该卫星相机技术在成像分辨率方面也有不俗的表现,能够实现亚米级的高分辨率成像,为土地利用、城市发展与自然灾害预警等领域提供了重要的技术支撑。

除此之外,该卫星相机技术也面临着一些挑战和问题。

例如,高分辨率成像面临的云、雾、霾等恶劣天气条件会影响成像结果,需要对其精度进行不断的优化与升级。

此外,高分辨率成像数据的处理和应用也需要更加完善的算法和高效的信息传输技术,以提高数据的利用率和效率。

总之,高分二号卫星轻小型高分辨率相机技术在遥感卫星技术中具有较高的研究价值和广泛的应用前景。

未来,随着技术的不断进步和应用场景的多样化,该领域将会迎来更为丰富和多元化的创新发展。

为了克服高分辨率相机技术的挑战和问题,相关科学家不断地进行研究和探索。

其中,基于深度学习的遥感图像分割技术被广泛应用于高分辨率遥感图像的处理中,该技术可以通过大量的训练数据学习到更加高效的图像识别算法,从而精确提取出遥感图像中的各种信息,实现遥感图像的精细化分析和精密化应用。

遥感第3章--遥感成像原理与遥感图像特征

遥感第3章--遥感成像原理与遥感图像特征
soybeans
遥感车--地面遥感平台
• 高空平台(5-10km)
航摄飞机
运七 运八
其他:里尔、双水獭、 空中国王等
遥感飞机
• 中低空(1-8Km)
航摄飞机
运十二 运五
• 其他飞机(500m)
蜜蜂3 无人机
航摄飞机
GT50 0
航天飞机
遥感卫星
遥感卫星
§3.1 遥感平台与遥感器
3.1.2 遥感器与遥感图像特征参数
❖ 按传感器的工作波段分为:可见光传感器、红外传感器 和微波传感器,从可见光到红外区的光学波段的传感器 统称光学传感器,微波领域的传感器统称为微波传感器。
§3.1 遥感平台与遥感器
二、遥感器的分类
❖ 按工作方式分为
(1)主动方式传感器:侧视雷达、激光雷达、 微波辐射计。
(2)被动方式传感器:航空摄影机、多光谱扫 描仪(MSS)、TM、ETM、HRV、红外扫描仪 等。
❖ 热红外像片:8~14μm。
热红外像片典型特征:热阴影;
高速运动热物体的“拖迹”;
(参见教材P144 )
受风的影响较大。
§3.2 摄影成像
3.2.4 摄影像片的种类与特点
摄影像片特点: (1) 投影方式:绝大部分采用中心投影方式成像; (2) 视觉感受:大部分为大中比例尺像片,像片中各种人造地物 的形状特征与图型结构清晰可辨,从航空像片上可看到地物顶 (冠)的形态; (3) 阴影:本影与落影受地物在相片上的方位影响。 详见教材P145
些情2)况利下用,数波理统段计太方多法,,分选辨择率相关太性高小,、接方收差到大的信 息的量图太像大。熵,,形方成差海大量,数信据息量,大反。而会“掩盖”地物
辐射特性,不利于快速探测和识别地物。

可见光空间相机静态传函测试系统及测试方法与设计方案

可见光空间相机静态传函测试系统及测试方法与设计方案

一种可见光空间相机静态传函测试系统及测试方法,解决目前可见光空间光学相机实验室静态传函测试中存在较大误差的问题,利用均匀照明光源、靶标组件、平行光管组成的传函测试系统。

采用模拟太阳光谱的积分球均匀光源为靶标提供均匀辐射照明。

靶标组件为是由低空间频率和奈奎斯特频率组成的透射式的靶标板及相应的机构组成。

采用平行光管将靶标输出的光束转换为平行光,其口径不小于空间相机入光口,焦距不小于空间相机焦距3倍。

空间相机获取靶标的图像,利用低空间频率靶标计算物方调制度,奈奎斯特频率靶标图像计算像方调制度,利用二者的关系计算相机静态传函,该测试结果扣除了平行光管和大气的传函,能更客观的评价空间相机成像质量。

技术要求1.一种可见光空间相机静态传函测试系统,包括照明光源(1)、靶标组件(2)和平行光管(3);其特征是:所述靶标组件(2)由靶标固定件(2-2),以及安装在靶标固定件(2-2)上的靶标板(2-1)构成;所述照明光源(1)发出的光源均匀照明靶标组件(2)上的靶标板(2-1),所述靶标组件(2)位于平行光管(3)的焦面位置,所述平行光管(3)将经过靶标板(2-1)输出的光束转换为平行光束,入射到空间相机(4)的焦平面探测器上,所述空间相机(4)获取靶标图像;所述靶标板(2-1)上靶标的排布方式依次为:低空间频率靶标白靶条(2-1A)、奈奎斯特频率靶标(2-1B)和低空间频率靶标黑靶条(2-1C);所述奈奎斯特频率靶标(2-1B)由n组靶条组成,每组靶条由三个白靶条和四个黑靶条组成;所述空间相机(4)获取靶标板(2-1)上对应的靶条图像,利用低空间频率靶标白靶条(2-1A)和低空间频率靶标黑靶条(2-1C)的图像计算物方调制度,利用奈奎斯特频率靶标(2-1B)中的图像计算像方调制度,根据所述物方调制度与像方调制度的关系计算相机静态传函MTF。

2.根据权利要求1所述的一种可见光空间相机静态传函测试系统,其特征在于:所述靶标板(2-1)上的靶标尺寸,根据平行光管(3)的焦面和空间相机(4)的焦面探测器像元尺寸之间的物像关系,计算一个尺寸为p像元对应平行光管(3)焦面处的尺寸为d;所述低空间频率靶标白靶条(2-1A)和低空间频率靶标的黑靶条(2-1C),在物理空间上不相邻,其宽度均大于等于25d,长度大于等于宽度。

“资源三号”高分辨率立体测绘卫星三线阵相机设计与验证

“资源三号”高分辨率立体测绘卫星三线阵相机设计与验证

“资源三号”高分辨率立体测绘卫星三线阵相机设计与验证近年来,随着国家发展的需要,空间科学技术得到了蓬勃发展。

资源三号高分辨率立体测绘卫星是我国发射的重要卫星之一,其搭载的三线阵相机为卫星提供了高质量、高分辨率的立体成像服务。

在本文中,我们将探讨该相机的设计与验证。

首先,我们来了解一下资源三号高分辨率立体测绘卫星。

资源三号卫星是我国自主设计、研制和发射的,专门用于实现中国立体测绘地球资源和环境安全情况的掌握和管理。

该卫星的搭载设备中,三线阵相机是其中的重要组成部分。

通过该相机,卫星能够实现高精度立体成像,为我国的测绘和资源管理工作提供了有效的支持。

接下来,我们重点关注该相机的设计与验证过程。

相机在设计之初,首先需要考虑的是高分辨率成像的功能需求。

在此基础上,研制团队结合实际应用需求,将摄像机的参数进行了优化,使其能够提供高分辨率、高精度的成像服务。

此外,为了避免高速运动时的模糊现象,相机设计中还采用了机械快门和光电快门相结合的方式。

设计完成之后,相机还需要进行充分的验证和测试,以保证其性能达到预期。

在验证过程中,首先需要进行室内试验。

通过室内试验,可以对相机进行一系列的功能测试和性能评估,例如对焦、对准、图像质量等。

在室内试验的基础上,还需进行相关的实地试验,例如拍摄不同高程的地物,验证相机的立体成像、高度测量、图像配准等功能。

最终,经过充分的验证和测试,相机的设计与性能能够匹配卫星的要求。

综上所述,资源三号高分辨率立体测绘卫星的三线阵相机设计成功克服了高速运动时的成像模糊问题,提供了高分辨率、高精度的成像服务。

此外,其设计与验证过程也为我国空间科学技术的发展贡献了一份力量。

相信这样的科技成果将为我国立体测绘测量等领域的工作奠定坚实的基础。

资源三号高分辨率立体测绘卫星的三线阵相机不仅在功能和性能方面达到了卓越的标准,还具备一定的应用广泛性。

例如,可以通过该相机进行地质勘探、林业监测、农业资源管理、城市建设规划等各种领域的测绘工作。

空间相机镜头结构分析


相 机镜 头 由镜 筒 、 透镜 、 反射镜 、 压 圈 和 隔 圈 等 零 件组 成 . 机械 结构 , 透 镜采用 石英 玻璃 材料 , 材料 基 本参 数见 表 1 . 光 学元 件采 用 四周 固定 的 方式 , 在 关键 部 位进 行合 理 的点 胶 设 计 . 结 构 的安 装 方式 包
空 间 相 机 镜 头 结 构 分 析
柴文义 , 解 永 杰
( 中 国科 学 院 西安 光 学精 密机 械 研 究 所 ,西安 7 1 0 1 1 9 )
摘 要 :用 结构设 计软 件 S o l i d Wo r k s 建 立 某 空 间相 机 镜 头的精 确 几何模 型 , 在 几何 模 型 的基 础 上 进 行 力学模 型 简化 , 并使 用 P a t r a n建立相 机镜 头的有 限元模 型 , 然后使 用 MS C N a s t r a n对该 相机 镜 头
第2 2卷 增刊 1
2 0 1 3年 5月
计 算 机 辅 助 工 程
Co mp u t e r Ai d e d En g i n e e in r g
Vo 1 . 2 2 S u p p 1 . 1
Ma y 2 01 3
文章编号 : 1 0 0 6—0 8 7 l ( 2 0 1 3 ) S 1 . 0 2 1 9 - 0 3
本 文 空 间相 机 采 用全 透 镜 的光学 系 统 , 光 机结
构由3 0多个 零部 件组 成 . 该 系统 是卫 星 的一个 子 系
零件 、 组件 的实 测值 , 换算 出几 何模 型各 部分 的等效 材料特 性参 数 .
有 足够 的刚度 、 强度特性; 另一方面, 系统 中各 种 材

UltraCam系列航空摄影测量相机介绍

UltraCamL 中幅面数码航摄仪 ...................................................... 25
概述.................................................................................................................................................... 25 UltraCamL 特性 ................................................................................................................................ 26 UltraCamL 技术参数......................................................................................................................... 26 UltraCamL 影像产品展示................................................................................................................. 29
UltraCamXp WA (wide-angle) 广角大幅面数码航摄仪 .................................................................. 20
概述.................................................................................................................................................... 20 UltraCamXp WA ............................................................................................................................... 21 特性.................................................................................................................................................... 21 UltraCamXp WA 技术参数............................................................................................................... 21 UltraCamXp WA 影像产品展示....................................................................................................... 24

深空探测WIFI 分离监视相机锁紧释放机

航天返回与遥感第43卷第3期60SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING2022年6月深空探测WIFI分离监视相机锁紧释放机构研制张青春1贾子年1胡永富1邹昕2佟静波1张保贵1(1 北京空间机电研究所,北京100094)(2 北京空间飞行器总体设计部,北京100094)摘要文章提出了一种基于热刀切割UHMWPE绳的轻小型锁紧释放机构,质量仅为150g,高度只有27mm,用于拍摄“天问一号”着陆器与巡视器合影。

设计卡爪装置对WIFI相机进行卡紧固定,采用UHMWPE绳对卡爪装置进行捆绑紧固,设计绳索预紧和收紧装置实现绳索拉紧,通过热刀组件熔断UHMWPE绳实现WIFI相机释放。

为验证机构可靠性和对复杂空间环境适应性,开展了UHMWPE绳蠕变测试、抗辐照试验、机构解锁测试、力学试验等专项测试,结果表明该锁紧释放机构能够稳定锁紧和释放分离相机,具有体积小、质量轻、耐辐照、高可靠等特点。

关键词锁紧释放机构分离机构解锁功能热刀深空探测中图分类号: V476.4; V423.6文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2022)03-0060-09 DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2022.03.007Development of a Restraint-and-release Mechanism for a WIFISeparation Surveillance Camera in Deep Space ExplorationZHANG Qingchun1JIA Zinian1HU Yongfu1ZOU Xin2TONG Jingbo1ZHANG Baogui1(1 Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity, Beijing 100094, China)(2 Beijing Institute of Spacecraft System Engineering, Beijing 100094, China)Abstract A lightweight and small restraint–and-release mechanism is proposed in the paper based on thermal knife cutting UHMWPE rope, with weight only 150g and height 27mm, and is applied to take group photos of Tianwen-1 lander and patrol vehicle. A claw mechanism is designed to clamp and fix the WIFI camera. The UHMWPE rope is used to bind and tighten the claw mechanism. The rope pre-tightening and fur-tightening device is put forward to ensure the rope to be tightened. The WIFI camera is released by fusing the UHMWPE rope through the thermal knife assembly. In order to verify the reliability of the mechanism and its adaptability to complex space environment, specific tests such as UHMWPE rope creep test, anti-irradiation test, unlocking function test and mechanical test were implemented. The results showed that the restraint-and-release mechanism can restraint and release the camera stably, and has the characteristics of small volume, light weight, radiation resistance and high reliability.Keywords restraint-and-release mechanism; separating mechanism; unlocking function; thermal knife; deep space exploration收稿日期:2022-01-14引用格式:张青春, 贾子年, 胡永富, 等. 深空探测WIFI分离监视相机锁紧释放机构研制[J]. 航天返回与遥感, 2022, 43(3): 60-68.ZHANG Qingchun, JIA Zinian, HU Yongfu, et al. Development of a Restraint-and-release Mechanism for a WIFI Separation Surveillance Camera in Deep Space Exploration[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2022, 43(3): 60-68. (in Chinese)第3期张青春等: 深空探测WIFI分离监视相机锁紧释放机构研制 610 引言“天问一号”探测器经历近7个地球月的行星际飞行顺利到达火星,并在绕火飞行3个地球月后成功着陆于火星乌托邦平原。

基于频率的空间相机主体结构优化设计分析

设 计结 果完全 满足 系统 需求 。 关键 词 频 率优化 ‘主体 结构 拓扑优 化 . 空间相 机
中图分 类号 :434 V 2 .
文—81 (000 —04 6
Fr q e c t ia in s d o p lg sg o an e u n y Op i z to Ba e n To oo y De in fr M i m


通过 对一 连续体 进行基 于基频 最 大化 的拓 扑优 化 , 出主体 结构 的 最优 结构 形 式 ; 得 对优 化 结
果进行了有限元仿真计算, 与传统设计方法所得 的相机结构进行 对比, 基频稍有提 高而质 量有较 大减小。 结果 表 明 : 用拓扑优 化设 计 方法 能够 缩短设 计 周 期 , 效减 小结 构质 量 , 高 了相 机 主 体 结构 的动 刚度 , 采 有 提
1 引 言
空间光学相机作为一种高科技 的精密仪器 , 从光机设计来说 , 对结构的比刚度要求很高 , 即要求结构具 有较高的刚度 , 同时质量要轻…。本文中的结构设计 以三反离轴光学系统的空间相机为例 , 它具有高分辨 率、 大视场 、 宽覆 盖 、 中心无遮 拦等优 点 , 用 于多种空 间光学 相机 。但 是 与 同轴 系 统不 同 , 反离 轴 系统 为 适 三 非圆对称结构 , 三维方向尺寸均较大 ; 同时, 离轴 系统反射镜位 置误差对像质更敏感 , 对反射镜位 置精度要
S p o t g S r cu e o p c me a u p ri tu t r fS a e Ca r n
We n Z a g F n qn F n Bi iXi h n e g i a n
( ei steo SaeM cai & Eetcy eig107 ,h a B in I tu f pc ehn s l r i ,Bin 06 C m ) jg nit c c it j 0
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空间遥感相机镜筒设计加工及装配摘要研究了光学镜筒的设计加工和装配,从材料选取结构形式确定和性能分析等方面论述了测绘相机光学镜筒的设计过程。

探讨了透镜支撑结构薄壁壳体的加工方法,最后介绍了单镜组和主镜筒的装配过程。

通过比较选取铸钛合金,ZTC4作为镜筒的材料采用单镜组加筋壳结构的组合形式运用PATRAN/NASTRAN软件对主镜筒的分析表明其结构强度和刚度很好可满足相机结构要求。

薄壁壳体通过精密铸造再经过车削而成各定位阶梯内圆柱面同轴度0.01 mm达到镜筒装配要点是无变形安装固定透镜精确控制空气间隔和高精度定心,装配完成的镜头光学传递函数达到0.43(77lp/mm) 满足测绘相机精度要求关键词:遥感相机,光学镜筒,设计,加工,装配Desigin manufacturing and assembly foe optical lens of Space remotesensing cameraAbstractFor purpose of designing a Space remote sensing camera quality for stereoscopic mapping task, the design , manufacturing and assembly for the lens of a camera are investigated , the design of the lens is issued from material choice , structure decision ,performance analysis, and so on . Then , the process of single lens unit and primary lens is introduced as well. After comparison , ZTC4 is selected as the materials for lens tube , and a single lens unit and a thin shell are adopted to a combination format .Analysis results with PA TRAN/NASTRAN indicate that the lens shows a good mechanical intensity and stiffness and can precisely , ang the co-axiality of column in orientation ladders is 0.01 mm. During the assembly of lens , it is very important to keep no deformation , to control an air space accurately and to position a high precision cention for assembly . The tested result shows that the optical transfer function of single lens can reasch to 0.43(77 lp/mm), which meet the requirements of a mapping camera.Key words: Space remote sensing camera; optical lens ; design ; manufacturing ; assembly目录摘要 (1)1空间遥感相机概况 (4)1.1空间遥感相机定义 (4)1.2空间遥感的发展前景 (6)1.2.1空间信息获取的发展趋势 (6)1.2.2.空间信息处理的发展趋势 (6)1.2.3.空间信息管理的发展趋势 (6)1.2.4.空间信息应用的发展趋势 (6)1.2.5.发展重点 (7)2光学镜筒选取 (10)2.1.材料选取 (10)2.2结构设计 (11)2.3性能分析 (12)2.3.1重力释放变形分析 (12)2.3.2发射阶段动力学分析 (12)2.3.3结构动力学分析 (12)3镜筒装配 (13)4.镜座镜片的装配 (14)5、压圈的安装 (17)5.1隔圈的设计 (18)结论 (20)参考文献: (21)致谢 (22)1空间遥感相机概况1.1空间遥感相机定义空间遥感相机是由CCD等所构成高级光学系统,是搭载在卫星上用来获取地球目标信息的传感器。

被广泛用于资源普查、地形测绘、军事侦察等许多领域。

随着航天遥感技术的不断发展,遥感相机对地分辨率不断提高。

空间遥感(特别是红外遥感技术)在资源调查、环境监测、大气和海洋观测、地球辐射测量和天文观测以及军事等方面拥有广阔的应用,2013年4月20日震后雅安遥感图片朝鲜2013年2月份第三次核试验基地遥感图包括美美国RQ-4A全球鹰无人机使用的遥感相机,这方面是各国争相研究的方面1.2空间遥感的发展前景1.2.1空间信息获取的发展趋势地球空间信息获取的发展趋势具有多平台、多传感器、多比例尺和高光谱、高空间、高时间分辨率以及空天地一体化的明显特征。

随着航天技术、通信技术和信息技术的飞速发展,人们将可以从各种航天、近空间、航空和地面平台上,用紫外、可见光、红外、微波、合成孔径雷达、激光雷达、太赫兹等多种传感器获取多种比例尺的目标影像,大大提高其空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。

形成天地一体化摄影测量与遥感的数据获取方法,为人们提供愈来愈多的影像和非影像数据。

随着新一代全球卫星导航定位系统的发展,将以更高的精度自动测定各类传感器的空间位置和姿态,从而实现无地面控制的实时摄影测量与遥感。

1.2.2.空间信息处理的发展趋势地球空间信息处理和信息提取的发展趋势是走向定量化、自动化和实时化。

通过从时空基准、遥感成像机理、模式识别、计算机视觉及数据挖掘等诸多方面取得突破,实现几何与物理方程的整体反演求解,进而实现空间信息处理和信息提取的定量化、自动化和实时化。

1.2.3.空间信息管理的发展趋势地球空间信息管理与分析的发展趋势是走向信息共享、互操作和网格化。

随着全球信息网格(GIG)概念的提出,建立全球统一的空间信息网格已势在必行。

为此应在全球统一地理坐标框架下,根据自然社会发展的不平衡特征将全球分成粗细不等的格网,格网中心为经纬度坐标和全球地心坐标系坐标,格网内存贮各个地物及其属性特征,这种存贮方法特别适合于国家社会经济数据的空间统计与分析,使基于空间数据的分析、空间数据挖掘和辅助决策上一个新的台阶。

1.2.4.空间信息应用的发展趋势地球空间信息成果应用的发展趋势是成果的多样化和应用的大众化与普适化。

未来的地球空间信息成果产品可以是矢量的或栅格的,可以是图形的或影像的,可以是二维的或三维的,可以是静态图像或连续动画视频图像,可以是多媒体或流媒体,可以是虚拟现实或可量测的实景影像,也可以是上述各种形式产品的融合与集成。

地球空间信息在为经济建设、国防建设和政府决策中广泛应用的基础上,将进一步创造高效优质的服务模式,包括汽车导航、盲人导航、手机图形图像服务、智能小区服务、移动位置服务等基于位置的公众信息化服务。

地球空间信息的社会化服务包括对国家资源、环境、灾害调查和各种经济活动的时空分布及其变化的实时服务,为数字城市、数字港口、数字仓库、数字化物流配送等提供时空信息服务。

时空信息的全社会服务是拉动地球空间信息学和3S技术产业化发展的根本原动力,它具有上百亿的市场前景1.2.5.发展重点随着国家经济实力的增长,科学技术的进步和社会可持续发展的需要,中国的地球空间信息科学与技术,包括摄影测量与遥感在内,在今后若干年内将出现更加飞速发展的大好时机。

我们要坚持自力更生,自主创新,努力工作,并虚心向世界各国同行学习,学习和吸收世界各国的先进技术和经验,围绕创建我国和谐社会,以空间信息服务为中心,建立一个智能化和实时化的地球空间信息服务体系。

(1).发展先进的高分辨率对地观测系统为了进一步推动中国遥感对地观测的发展,首先要抓好空间信息的数据源。

2005~2020年《国家中长期科技发展规划纲要》指出:发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率(分米级)先进对地观测系统,发射一系列的高分辨率遥感对地观测卫星,建成覆盖可见光、红外、多光谱、超光谱、微波、激光等观测谱段的、高中低轨道结合的、具有全天时、全天候、全球观测能力的大气、陆地、海洋先进观测体系。

与其它中、低分辨率地面覆盖观测手段结合,形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统,并可根据需要对特定地区进行高精度观测;整合并完善现有遥感卫星地面接收站,建立对地观测中心等地面支撑系统。

到2020年,建成稳定的运行系统,提高我国空间数据的自给率,形成空间信息产业链。

(2). 构建面向实时服务的广义空间信息网格地上的全球信息网格与天上的智能传感器网格相集成,形成全球的广义空间信息网格。

建立好广义空间信息网格所面临的任务是:(3) 借助天、空、地各类传感器,实现全天候、全天时、全方位的全球空间数据获取和在轨数据处理;(4) 借助由卫星通信、数据中继网,地面有线与无线计算机通信网络组成的天地一体化信息网格,实现从传感器直到应用服务端的无缝交链;(5) 在广义空间信息网格上实现定量化、自动化、智能化和实时化的网格计算,实现从数据到信息和知识的升华;(6) 通过广义空间信息网格对各类不同用户提供空间信息灵性服务,将最有用的信息,以最快的速度和最便捷的方式送给最需要的用户。

发展的大趋势是利用自动化、智能化、网格化和实时化的地理空间信息数据获取、处理、分析、应用和服务等技术手段,回答何时(When)、何地(Where)、何目标(What Object)发生了何种变化(What Change),并且把这些信息(即4W)随时随地提供给每个人,服务到每件事(4A服务—Anyone, Anything, Anytime and Anywhere)。

(7). 加强高性能空间信息处理与分析技术的研究,解决应用的关键技术为推动空间信息技术的应用,进一步加强高性能遥感图像处理与分析技术,突破高精度定标与定位,宽带微波成像修正,遥感图像超分辨率分析与相干处理,多源卫星遥感影像自动配准与融合,高空间分辨率影像目标自动识别,高光谱影像地物精细分类,基于遥感机理模型的地物参数定量反演与同化等技术。

发展复杂地表环境下的地物信息自动提取与定量分析技术,地下目标探测与隐伏特征提取新技术,复杂海况条件下海表特征遥感识别与定量演技术。

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