6月14日，第六届WGDC大会在北京国家会议中心隆重开幕。大会由空间信息产业创新创业服务平台泰伯主办，秉承不断引领和促进空间信息技术创新与变革的宗旨，WGDC已走过五个年头，如今已成为全球最具前瞻性的跨界创新风向标。
在本届大会的卫星+大数据峰会上，国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心副主任、资源三号卫星应用系统总设计师唐新明做了特邀演讲，以下为演讲实录。(内容未经本人审核)：
尊敬的各位嘉宾、同仁大家下午好!这里向大家汇报一下我们做的资源三号测绘卫星和应用的情况，有什么不对的地方请大家批评指正。我们还没有到大数据的程度，现在把它叫做海量数据，因为我们的数据种类比较少一些，将来发射了多种卫星，可以形成了大数据，但基于遥感影像的大数据分析、挖掘以及相关的应用工作还需要大家一起来做。
我汇报的内容有主要四个方面，一是资源三号卫星的总体情况。一个卫星工程总体来说包括卫星、火箭、发射场、测控、地面和应用共六个系统。资源三号卫星是我们国家民用的高分辨率立体测绘卫星，目前已经发了两颗，第一颗是2012年1月9号在太原卫星中心成功发射， 02星在去年5月30号也成功发射，这两颗卫星都是我们国家民用立体测绘卫星，两颗卫星的技术参数简单跟大家汇报一下。
01星和02星都采用三线阵相机，正视用的是2.1米的分辨率，01星前后视相机用的是3.5米的分辨率，02星用的是2.6米的分辨率，多光谱相机都是5.8米，卫星影像的基高比是0.89，轨道高度约506公里。卫星可以实现全球南北纬84度以内地区无缝影像覆盖，单颗卫星回归周期59天，两颗可以达到30天，重访周期5天，两颗卫星可以达到三天左右，设计寿命是5年，卫星重量是2.6吨。01星和02星卫星系统全部功能和考核指标都满足设计要求，在国际同类上基本上处于领先地位。
资源三号02星上天后经过了五个月左右的测试，总体情况和01星基本相同。目前两颗星已经成功组网，卫星的在轨应用效能大幅提升，几何精度保持在稳定的水平，测绘产品的精度有所提升。02星上还安装了激光测光仪，这是我们国家第一次在对地观测方面采用了激光测高技术，目前这个小型的、实验性的激光测高仪的测高精度可以达到1米，经过实际检校，高程精度在平原地区达到0.8米。
两颗卫星的数据接收采用中科院的地面接收站，主要包括北京、三亚、喀什站。关于数据获取，2012-2017年获取了5年多的数据，陆地的有效覆盖面积，国内达到了1128万平方公里，陆地覆盖国土是99.37%。但我们还有0.6%的国土面积没有覆盖，这些地区常年被云雨覆盖，获取有一定的困难。全球的覆盖大概有八千多万平方公里，占了全球的二分之一多，我们希望再用五年多的时间实现全球的陆地影像数据获取。
我们按照七大洲进行了统计。其中覆盖比较好的是中亚地区，大概有三千万平方公里左右的面积。资源三号卫星前期在卫星测绘应用中心还有武汉大学以及军测等单位的努力下，解决了国产卫星难以测图的问题。在资源三号卫星之前，我国的卫星还无法用于精准的测图。经过天地一体化的设计、卫星的几何检校、高精度成像模型的建立以及地面应用系统的处理，我们实现了自主卫星的测绘。经过这些年的努力，我们已经建立起我国自主卫星1:5万测绘技术体系。
资源三号卫星在无控的条件下，影像的直接定位精度可以达到10米，正常运行的水平大概在10-15米左右，超过25米时会进行进一步的几何检校。高程精度可以达到5米，一般的情况下在6-12米的精度。这个精度可以直接满足国家1：5万丘陵、山区和高山地的精度要求，这使我们国家第一次具备了全球高精度三维测图能力。在稀少控制点条件下，就像刚才华浩科技的老总说，经过区域网平差之后，资源三号影像的平面精度可以达到3-5米，高程精度2-3米，可以全面满足1：5万地形图精度要求。
资源三号02星的激光测高仪可以辅助用于开展全球的地理信息资源建设工程，刚才这位同志也讲了。后续会提到。目前我们已经完成了包括巴基斯坦、老挝等地区的DOM和DSM建设，准备花更长的时间开展全球的DOM、DEM建设。
以上是资源三号卫星的整体情况，今天主要汇报一下卫星测绘应用情况，一是满足测绘行业的需求任务，二是服务于行业应用，三是开展相关的国际合作。在测绘应用方面，我们主要保障四个方面，一个是基础测绘，已经为1：5万的更新提供了大量的影像服务。原来3到5年的更新速度已经提高了一年一版;第二个是地理国情监测，在座的很多领导和公司都参加了，我们提供了用于地理国情普查的影像保障，影像覆盖率达到99%，用户的满意率达到99%。这里有两个指标，一个是影像提供，一个是用户的满意率，测绘部门都很满意。第三个是天地图平台，我们已经提供了两千万平方公里的卫星影像。第四是省级基础测绘和应用。我们已经在31个省市自治区建立了资源三号影像云服务平台。
第二是行业应用，我们已经向国家17个部委提供了影像服务，包括国土资源系统的土地资源的调查和监测、土地督察、地质调查与环境监测、矿山监测，水利系统的七大江河流域相关的建设、水资源保护，林业系统包括给林规院、林科院等相关单位提供了用于林业资源调查相关的应用等等。
第三是国际合作方面，我们已经向全球50多个国家和地区提供了相关的影像数据，并开展了相关的国际合作，为我国的卫星走向全球迈下了坚实的一步。但是和美国、法国大国相比，还有很远的路要走，我们国家在国外数据的销售点、代理点并不多，现在我们初步建立了6个国际化的影像服务节点。但如何进一步和别的国家进行合作，开展遥感影像的深入应用，特别是业务应用方面还有很长的一段路要走。
卫星测绘应用中心已经向澳大利亚、巴西等提供了不少数据，其中向澳大利亚提供了覆盖澳大利亚超过一半国土面积的数据，用于澳大利亚的矿产、森林以及近海方面的调查。总体上，资源三号应用5年来，卫星中心已向2000多个的单位提供了3亿平方公里的影像，可覆盖全球两遍。这是一个分布图，最主要的还是向测绘地理信息行业进行了服务，其他行业也应用服务也还不少。
第三是汇报基于资源三号卫星影像的开发工作。目前我们国家发了不少的卫星，可能我们国家在未来的五年发射的卫星会在全球是最多的，特别是遥感卫星。我们现在存在的问题，第一个，我们国家的以前的遥感应用是试验性的，而现在很多的都是业务化的应用，许多应用需要的是无云的影像。目前获取的影像中20%无云的影像大概只占到35%，如何有效地把云去掉是一个问题。第二个问题，资源三号影像无控平面精度10米，高程精度5米。能不能可以进一步提高。第三个问题，怎么样给大家提供正射影像，满足专业部门以及非专业部门的需求。第四个问题，基于影像的信息提取是各个行业的应用重点，怎么样进行自动化比较高的提取。
我们针对这四个问题，开展了相关的研究。
第一个就是去厚云和消薄云。和常规的平面影像不太一样，资源三号有立体影像，我们利用了前后视匹配产生异常这一特点，进行厚云的查找。这里开发了一系列技术方法，包括小波变换降采样，根据余差方向进行一致性剔除，以及小量碎片的修补，最后实现了可疑区域剔除。厚云的识别率达到百分之百。然后是影像修补，通过立体影像的筛选、高精度初值条件下的影像连接、局部多个DSM提取，我们实现了从有云到无云影像自动的修补。修补后的立体影像，其误差小于0.5个像素，物方高程精度总体下降不到5米。这个是做江西区域的实验结果，拿了好几百个影像做了影像的修补。我们做了个分析，影像的整体利用率提高了27%。
然后是薄云薄雾的去除，我们用的方法比较传统的暗像元法，并开展了色彩数据库的建设，建了全国的用于色彩处理的数据库，解决了影像色彩的再平衡问题。我们生产的DOM已经经过了色彩处理，难以用于对辐射要求较高的遥感应用，主要是用于数字正射影像图的生产。
在无云影像制作方面，目前我们已经做完了江西、河南、东北三省、老挝等区域的无云影像处理。大家如果需要的话，我们可以给大家提供无云的影像。
第二个问题是提精度，资源三号02星搭载了一个激光测高仪，激光测高仪是一个简易的、小型的设备，它的接收口径只有210毫米，单波数两赫兹，光斑大小设计值是50米，实际值要大一些。我们做了五次外场的检校以及多次的实验分析，目前02星激光测高的精度能够达到80公分左右。我们把02星的激光测高的点和美国ICESat的点结合在了一起，提出了一套数据处理方法。一个是多准则约束的激光控制点的提取方法，目前已经开展了全国激光高程控制点数据库的建设工作。还有是就是平差，利用广义高程控制点进行联合平差，平差之后，资源三号卫星的测图精度在平原地区可以达到三米，可满足全球的1:5万资源建设的需求。
第三个是提效率，测绘在追求精度的同时还希望提高效率，我们建成了覆盖全国的1：5万影像控制点数据库，这个是自主建设的。在这个基础上，我们又利用地理国情生产的影像数据库，建立了1：1万影像控制点数据库，总共点数有150万个。我们开展了异源影像的匹配研究，建立了正射影像纠正服务平台，极大提高了正射影像的生产效率，以前一个人要1天纠正1幅，现在一个人可以做几十甚至上百景影像，我们国家大概一个月就可以完成全国的影像纠正。
第四个是信息提取，从遥感影像进行要素的自动化提取是比较麻烦的一件事，我们主要开展了道路、水体等方面的提取工作，具体的过程大家都比较熟悉，和大家汇报一下效果。这个是导航道路提取方法，用了高分影像进行道路提取，它的正确率达到80%多一点，它的错误率大概是20%，错误和正确率已经不错了。这个就是实验的区域，主要是用于导航电子地图的更新，我们在在徐州、苏州等城市进行了相关的实验，能够把原来的道路，大概增加40%，高德、四维图新等公司对这些道路进行进一步的数据整理和信息采集，然后进行服务。我们还做了水体的提取，能够把它提取出来，目前准确率大概在95%-98%，对水体要求不严格时可以直接使用，这套方法比传统的作业方法提高了30%，目前正在和导航的主流厂商进行进一步合作，包括我们的软件和数据，在给三大主流厂商提供相关的服务。
卫星中心这些年来建成了三个数据库，一个是覆盖全国的2米分辨率正射影像数据库，已经做了两版，2014年做了一版，2016年做了一版，以后大概每年会做一版，需要的话每年会做两版，夏天一版，冬季一版。如果还有需要的话想做四版，春夏秋天一年做一版。这个是做完的全国数字表面模型数据库，格网大小是15米的，高程精度8-12米。因为DSM变化的不是很大，计划更新周期五年。这个是2014年做完的，2016年进行了改善。02星实现了前后视2.5米的分辨率，我们想做到10米格网的DEM。这个是西部地区的15格网的DSM，利用了少量控制点，主要用于地理国情普查。它的精度可以满足1：1:2.5万DSM的要求。第三个是我们建的全国的1：1万的影像控制点数据库，我们做了8套软件，包括激光测高等等，其中影像控制点数据库管理和分发服务系统，我们已经在全国31个省测绘局进行了部署，并进行了培训。
基于影像的信息提取和变化发现还做了一些工作。这个是给国家政府部门做的，我们开展了全国高尔夫球场的信息提取，做了一个结果上报之后很满意，又开展了围海造地的，对近年来全国到底有多少围海造地的面积，又做了统计。第三个工作更难一些，也比较敏感，给全国214个重点城市中心闲置未利用土地进行分析，很敏感，这些都做了，有关部门很满意。没想到测绘可以为国家提供这方面的技术服务，也拓宽了我们的视野。
遥感的大数据应用前景非常广阔。这个是我们建立的产品体系，包括我们给大家提供的传感器校正产品以及正射照射影像、数字高程模型、裸眼立体、控制点数据库、变化检测产品等，我们都形成了相关的产品。
我们还建立了一个资源三号卫星云服务平台，可以向大家推送数据。这个平台目前除了资源三号卫星之后，还包括高分一号、二号、资源02C卫星等卫星，有六颗卫星可以给大家提供服务。这个平台比较容易使用，不需要远程部署，可以直接在我们中心进行远程部署。目前已经推广到六个国家，包括奥地利、英国、老挝、肯尼亚等国家。
第四个，汇报一下后续测绘卫星发展的总体思路。我们在国家测绘地理信息局的领导下，开展了包括测绘卫星规划体系的战略研究，去年国家局召开卫星测绘应用的全国性 会议，对卫星测绘和应用进行了部署。总体来说我们想发展包括高分光学卫星、干涉雷达卫星、激光测高卫星、重力卫星等四个卫星系列。
在光学卫星方面想发展两个系列，一个是1：5万的立体，01星和02星已经在天上了，昨天刚完成资源三号03星的可行性评估，2020年发射，04星稍微晚一点。03星的寿命是八年时间，我们想对国内外提供三~四十年时间跨度的资源三号服务，想把资源三号不仅做成中国的品牌，也想做成中国在国际上上的一张名片。
第二个光学卫星是1：10000立体测图卫星，高分七号的科研星已经立项，争取2018年底把中国的高分七号卫星发射上天，目的是解决1：1万立体测图问题。这颗卫星的分辨率0.7米，是一个双线阵的立体测图卫星。国际上还没有这样的卫星。在高分七号成功上天之后，会打高分7号的业务卫星。雷达卫星方面， L波段差分干涉SAR星已经立项，国土资源部是牵头主用户、测绘局一起参加，L波段SAR主要是用于地面沉降，精度大概是一厘米左右，测绘局主要的工作主要是利用SAR卫星开展1：5万全球DEM的建立。其他的更高精度的干涉雷达卫星也在技术攻关过程中。
在激光测高方面，资源三号02星已经安装了一个小型的激光测高仪。高分七号卫星上计划安装一个激光测高仪。陆地生态系统碳卫星由林业局牵头，这颗卫星上有一个比较好的激光测高仪。重力卫星包括一般的重力卫星和重力梯度星，测绘部门主要是开展重力梯度卫星应用技术的研究。
总体上，我们需要解决的技术问题包括，1：1万立体测绘精度，主要满足高程精度1.5米。第二个卫星激光测高问题，希望做到高程精度0.3米，第三个是雷达卫星干涉要解决1：5万，后面解决1：2.5万雷达干涉测量精度问题。第四个是重力卫星测量问题。
虽然目前我们国家资源三号卫星在国际上属于同类领先的，但我们国家测绘卫星和美国、德国等发达国家相比还有一些距离，特别是在雷达卫星、重力卫星等方面还有一定的差距，希望和大家一起努力，共同实现卫星测绘强国梦。
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