背景
衛星成像技術的最初套用起源於50年代先鋒號(Vanguard)和探索者號(Explorer)衛星上的氣象實驗。美國政府當時由子具有巨額預算而成為衛星成像技術唯一的實際參與者。後來許多國家相繼開始研製衛星成像技術,例如法國制定了Hielos防衛計畫,並一直成為世界衛星成像市場上一個最有力的參與者。
位於法國Toulouse並由法國、比利時和瑞典等國政府共同籌建的世界上第一個研製商用衛星的SPOT衛星成像中心,可為任何用戶選取地球觀測成像資料,並在Reston創建了一個子公司。自1986年以來,該中心已發射了3顆主動衛星,提供了空間解析度為10m的全色圖像,可產生用於繪製城市地圖的數字式三維視圖模型的立體圖像,以及由綠色、紅色和近紅外混合的多光譜圖象。目前尚在建造並計畫於1997年發射的SPOT4衛星,也能拍攝中紅外光圖像。
基本介紹
衛星成像主要採用光學成像和合成孔徑雷達(SAR)成像技術從太空對地球或月球等天體進行成像,從而用於遙感、環境監測或軍事偵察。衛星成像系統正在向高解析度、高度集成方向發展。
衛星成像系統
KH-12
目前最具代表性的高解析度光學成像衛星如美國的KH-12,KH-12解析度高達0.1米,可以清楚地看到地面汽車的牌照、坦克類型、人員數量等。衛星還採用了小像元和多像元CCD、長焦距等新技術和複雜的衛星穩定控制技術,不但使地面解析度從“KH-11”的0.15米提高到0.1米,也使瞬時觀測幅寬從2.8-4公里提高到40-50公里。
成像距離大
1999年IKONOS衛星1米解析度成像標誌著商業高解析度衛星成像時代的到來。9.11事件後,在發動阿富汗與伊拉克兩場局部戰爭中,美軍購買了數億美元的高解析度商業衛星影像。鑒於高解析度商業衛星成像在現代高技術戰爭中的重要作用,2003年,美國明確地將商業高解析度遙感衛星影像納入到國家影像體系之中,美國商業高解析度衛星產業取得了巨大的發展,世界各國衛星成像系統隨後進入百花齊放的繁榮時代,下面是目前世界上優於10米的衛星成像系統。
衛星成像高光譜及超光
光譜解析度在10分之一波長數量級範圍的稱為多光譜(Mulistpecaltr),這樣的遙感器在可見光和近紅外光譜區只有幾個波段,如美國Landsat MSS,TM,法國的SPOT等;而光譜解析度在100分之1波長的遙感信息稱之為高光譜遙感;在達到1000分之1波長以上,遙感即進入超高光譜階段。
上個世紀,高光譜成像儀已經在在礦物填圖、植被生化特徵等研究方面初顯了高光譜遙感的魅力。許多國家先後研製了多種類型的高光譜成像系統。超光譜成像系統中的傑出代表應推美國TRW公司研製的超光譜成像儀trwis-3,trwis-3波段範圍寬,從0.4um到2.5um(可見光近紅外頻寬僅為5nm,短波紅外也只有6.25nm),具有384個連續光譜通道.
雷達成像衛星
合成孔徑雷達SAR衛星既可穿雲破霧彌補可見光的不足,又可提高時間解析度。SAR衛星具有不受雲、霧、煙影響的特點,因而成為衛星成像不可缺少的組成部分,然而到目前為止,只有美國發射了真正的SAR成像衛星,法國、印度、日本、韓國、義大利已開始研製。
發展方向
衛星成像系統正在向高解析度、高度集成、全數字、小型化方向發展,解析度突破0.1米,接近近景成像水平,技術與功能高度集成,不但將光學和雷達成像有機集成,將線陣、面陣CCD相機高度集成,將多面陣CCD高度集成,而且將其他諸如GPS、MIU、測速、測高等設備高度集成,同時數據傳輸方式也從數據回收進步到實時傳輸,甚至在星上可以實現自動處理。
套用及前景
隨著衛星成像技術的發展,已顯示出它具有許多潛在套用價值的最新領域,例如衛星成像技術在自然災害、氣候、土壤濕度監測方面的套用。衛星成像技術的一些傳統的套用項目,如環境監測、資源管理以及大眾關注的信息已在迅速增長並擴展成一個新的領域。像新聞採集、運輸、地質學和農業都是有待於衛星系統高技術成像開發和套用的領域。
在不遠的將來,遙感和衛星成像市場的繁榮和發展將取決於其投資、使用以及對客戶提供高水平服務的情況。如果衛星成像成為一種重要市場,則其迅速獲取信息緊接著對大量數據和圖像進行存檔的能力是一件刻不容緩的事。對不同圖像進行聯接、融合滲透也是影響衛星成像市場前途的一項關鍵技術。
