“德清一号”知多少

来源:深圳市规划和国土资源委员会  日期: 2018-11-18  【字号: 【内容纠错】

  “德清一号”卫星

  2018年1月19日上午12时12分,甘肃酒泉卫星发射中心,“德清一号”卫星搭乘长征运载火箭升空。自此,茫茫宇宙中,“德清一号”卫星与千万绕地卫星一起,与太阳同步运行,每一天都会留下一圈圈的“德清轨迹”。

  德清,是江南的一座小县城。“德清一号”卫星,则是全国首颗以县域命名的商业卫星。“德清一号”卫星的发射升空,让德清这个以地理信息产业闻名的县域城市,又一次响彻全国。

  如今,“德清一号”卫星正承载着德清地理信息产业腾飞发展的美好愿望,在浩瀚宇宙中奋力书写德清的梦想。

  德清如何引来“德清一号”

  “德清一号”的制造商——长光卫星技术有限公司,是国内首家集卫星研制、运营管理和遥感信息服务为一体的全产业链商业航天遥感企业。2015年,公司自主研发的“吉林一号”组星成功发射,开创了我国商业卫星应用先河。

  德清是长光卫星技术有限公司首次走出吉林,与地方政府开展合作的第一站。2017年7月,长光卫星与德清县人民政府、莫干山高新区签订战略合作协议,落户德清地理信息小镇推动新发展,并着手推进“德清一号”卫星上天计划。

  长光卫星为何首选德清?其实,这就是一场强强联合。

  “这两年对德清的考察,看到了德清地理信息骄人的成绩,发展速度很快,所以我们决定加入到德清这个大好的氛围中。”长光卫星技术有限公司董事长宣明直言,德清的地理位置、发展理念和氛围都非常好,选择德清对于公司发展有极大作用。

  近年来,德清大力发展地理信息等战略型新兴产业,德清地理信息小镇以国际化的高标准快速推进建设,吸引了千寻位置、极飞地理、中科院遥感所、浙江国遥、浙江中海达等地信企业和科研机构入驻,逐渐集聚地理信息企业超过200多家,目前已成为全国地理信息产业集聚度最高的区域。

  小镇良好的发展环境、迅猛的发展态势,不仅深受地理信息企业青睐,更受到了世界关注。今年11月,联合国世界地理信息大会就在德清召开。

  “地信小镇是联合国地理信息国际论坛的会址所在,在地理信息大数据产业蓬勃发展的今天,这已经成为德清一张金名片。”宣明认为,依托德清地理信息产业的突出优势,双方携手开展合作,未来将能实现更大的发展。他介绍,落户地理信息小镇的长光卫星浙江公司将围绕多个行业展开卫星遥感应用开发、联合地理信息小镇内企业共同打造大数据背景下的地理信息应用市场。公司5年内将投资10亿元,预计实现销售额50亿元。

  不容置疑的是,在大数据时代到来,地理信息产业发展中,卫星这个非常重要的信息来源也越发显得重要。对德清而言,“德清一号”卫星正是引进航天技术和推动产业发展的重要一步。

  值得一提的是,“德清一号”卫星还是“吉林一号”卫星组网卫星中的“成员”,因此能共享“吉林一号”卫星的大数据。“我们就是把一个监控系统放在了天上,对地球进行监控,卫星越多,我们监控的范围就没有死角。”宣明介绍,只有卫星数量足够多,数据处理开发应用才能越精准。为此,未来5年,长光卫星要发射60颗卫星,以满足市场90%的需求。

  “德清一号”是一颗怎样的卫星

  从1月19日升空,截止到10月6日,“德清一号”卫星共计成像1521次,全球范围内总拍摄面积为402.6万平方公里。算来,“德清一号”卫星每天拍摄近6次。

  那“德清一号”到底是一颗怎样的卫星呢?拍摄的影像又如何呢?

  “德清一号”是一颗中低轨道、与太阳同步的卫星,轨道高度535公里,提供优于0.92米亚米级分辨率,设计寿命不低于3年。简单地来理解,就是从距离地面500公里的卫星上拍摄的地面照片,0.92米左右的物体都将被看得清清楚楚。

  “德清一号”的成像功能强大,具有凝视视频、推扫、夜光、立体、空间目标成像模式。视频模式时,“德清一号”卫星的持续时长达到120秒;推扫模式时,幅宽不小于20公里;侧摆能力±45°。这也就是说,它既可以提取动态信息,也可以提取静态信息。

  一般的卫星在轨道上每秒飞行7公里,90分钟就能绕地球一周,要对某一个指定的区域拍摄静态照片并不难。“德清一号”要拍摄的是视频,就会涉及卫星在运动中的姿态调整,并且拍摄广度是在20公里×4.5公里的范围、分辨率依旧保持0.92米的技术要求下,这种长时间的“凝视”不是一般遥感卫星能做到的。从这个角度来说,“德清一号”卫星凝视视频的指标绝对是世界领先的。

  实现“德清一号”卫星清晰视频拍摄,是通过长光卫星研发的视频卫星辐射校正、稳像、几何处理、动态目标检测与跟踪等精密处理技术完成的。

  据介绍,“德清一号”卫星在视频卫星精密处理技术的支持下,能够修复图像中的缺陷,使图像的非均匀性优于1.5%;还能够构建高精度几何定位模型,实现影像与地面坐标的精确转换,从而获得高精度定位信息。而基于图像匹配和几何定向修正的稳像方法,稳像后的配准精度优于0.5个像素。此外,“德清一号”凝视观测获得连续视频影像的特点,可实现高分辨率卫星视频动态车辆检测与跟踪。

  “德清一号”卫星另一个强大的功能,就是夜光影像模式,实现了卫星在光线不足的夜间也可以拍摄成像。传统的遥感卫星一般只能在白天成像,简单说就是没有光就拍不了照,但“德清一号”则可以在夜间拍摄,“路灯、路况等等,都能拍出和白天同样分辨率的照片和视频,这个指标是国际一流的。通过夜光影像图像去噪技术、增强技术、多点成像技术,使“德清一号”夜景图像的清晰度进一步提升,让夜景图像能够真正地发挥作用。

  “德清一号”卫星影像

  “德清一号”实现广泛商业应用

  1月19日,“德清一号”卫星发射后半小时就进入预定轨道,在星箭分离后不到8小时,成功获取首幅影像图。经过近9个月的运行,“德清一号”卫星拍摄的大量动态视频影像数据、静态高分辨率影像及夜光影像,已在农业、林业、水利、环境、城市、交通运输等领域广泛应用,真正实现了商业服务的落地。

  值得一提的是,今年8月,“德清一号”卫星的数据在“德清版”遥感大数据云平台上线,发布启用,通过网络为政府、各行业部门、各遥感应用企业及个人提供不同的遥感数据及应用服务。

  目前,“德清一号”卫星影像数据尤其在种植结构监测、地表水资源提取、水体叶绿素含量监测、城市重大工程监测等方面发挥了重要作用。几个月来,从“德清一号”拍摄的德清地理信息小镇的影像上就能明显看到场馆、道路等的变化,为小镇建设发展提供监测服务。

  那“德清一号”卫星如何监测种植结构?“德清一号”卫星的高分辨率遥感数据包含红、绿、蓝、近红外、红边多个波段,红边波段为植被高敏感度波段,在区分种植结构类型上具有较好的应用效果。因此,通过加入红边波段,可提高植被类型提取精度,为农林部门提供更加准确的基础遥感资料。 “德清一号”卫星的高分辨率遥感数据,可大大提高农作物种植类型提取精度,其中水稻、花生、毛葱等作物的提取精度优于95%。

  地表水资源的监测提取又是怎么实现的?地表水资源往往具有面积大、范围广的特点,“德清一号”卫星遥感影像通过红边波段识别植物信息,通过对水体叶绿素含量的识别可实现面状区域监测,与地面监测点数据相结合,监测成果具有极高的可信度。目前,利用“德清一号”卫星数据,已完成江苏省昆山市阳澄湖、淀山湖等重要湖泊,以及境内60余条大小河流等地表水资源的提取工作,正在进行德清县对河口水库水体叶绿素含量监测。

  地理信息小镇作为11月份联合国世界地理信息大会的主会场,今年有一批重大工程在实施建设。通过“德清一号”高分辨率遥感数据,可以高频率监测小镇内德清县国际会议中心及其它场馆、周边道路建设情况,及时有效掌握城市建设情况,精准助力工程建设进度。

  城市地表三维模型可以为一个地方的科学规划发展提供依据。今年,“德清一号”对雄安地区进行了拍摄,根据卫星影像立体像对提取雄安地区地表数字高程模型,摸清了雄安地区地表发展现状。

  “德清一号”卫星的夜光成像,同样可以为城市发展提供服务。不同光源具有不同的温度和色彩,这是夜间光源分类的理论基础。“德清一号”夜光数据可以反映城市灯光的真实色彩,这为城市光源分类提供了数据基础,精度可达80%以上。城市夜间灯光强度监测及城市功能区划分反映了城市夜间人类活动情况和城市各区域经济发展情况,可为城市发展统计、城市规划、商业投资等提供依据。

  “现在我们已经有了个人订单,拍摄地点在北方,客户想看看自己的家乡,今后这样的大众需求都可以满足。”宣明介绍,购买卫星影像数据一般按每平方公里来计算,同时看购买的类型。目前,卫星影像数据分为三类,存档数据,类似个性化定制的拍摄数据,三是类似众筹的云服务共享数据。


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