海南三亞地區(qū)融合影像   圖片來源：自然資源部國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心

■本報(bào)見習(xí)記者 任芳言

“‘資三’上天后，國外賣測繪圖像的人開始主動跟我掏名片，報(bào)價(jià)也比以前更便宜，下降了三分之二。”近日，資源三號衛(wèi)星在軌運(yùn)行八周年總結(jié)研討會在北京召開，衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師曹海翊接受采訪時(shí)說起這番經(jīng)歷，感觸頗深。

作為中國首顆立體測繪衛(wèi)星，2012年資源三號01星在太原成功發(fā)射，我國從國外大量購買衛(wèi)星影像的歷史就此改寫。在軌運(yùn)行8年，資源三號衛(wèi)星為我國1：50000地形圖的更新提供了有力支撐。

2020年上半年，資源三號03星將待命出場，衛(wèi)星壽命、精度和效率有望再上新臺階。

節(jié)省21.6億元

記者從研討會上獲悉，截至2019年12月31日，資源三號01星已持續(xù)在軌運(yùn)行2912天，02星在軌運(yùn)行1309天，兩顆星提供的原始數(shù)據(jù)總量達(dá)3421太字節(jié)，全球累計(jì)有效覆蓋面積超過7900萬平方千米。

資源三號衛(wèi)星發(fā)射之前，國內(nèi)獲取真彩正射影像主要靠向國外購買。數(shù)字正射影像圖按每平方千米30元成本計(jì)算，每購買一次2.5米分辨率全國影像，成本可達(dá)3億元。資源三號衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間，實(shí)現(xiàn)了8次全國正射影像覆蓋。按前述標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，已經(jīng)省下了21.6億元的影像購買經(jīng)費(fèi)。

自然資源部國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心總工程師唐新明介紹，自2015年02星與01星組網(wǎng)使用以來，同一地點(diǎn)的衛(wèi)星重訪周期由5天縮短至3天內(nèi)，可直接支持全國2米分辨率數(shù)字正射影像每年一版圖生產(chǎn)、全國15米/10米格網(wǎng)數(shù)字表面模型一版圖生產(chǎn)等工作。

除了基礎(chǔ)測繪，災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測也是資源三號衛(wèi)星的功能之一。僅2019年一年，資源三號衛(wèi)星就提供了27次應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)。雅魯藏布江、金沙江滑坡堵江，甘肅隴南及天水特大洪災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生時(shí)，都有資源三號衛(wèi)星提供的災(zāi)情影像。

誤差不超20米

資源三號衛(wèi)星用三線陣測繪方式，通過前視、正視和后視三臺相機(jī)對同一地面點(diǎn)進(jìn)行不同視角的觀測，從而形成立體影像。在地面無控制點(diǎn)條件下，影像直接定位精度可達(dá)10米。

這是生產(chǎn)1：50000測繪產(chǎn)品的關(guān)鍵。

“這也是資源三號作為測繪衛(wèi)星獨(dú)有的特點(diǎn)——幾何特性的定量化。”曹海翊說，以地面上的某處工廠為例，500千米外的衛(wèi)星不僅要將畫面拍得清楚，還要根據(jù)拍攝時(shí)的姿態(tài)、時(shí)刻、軌道位置等解算出工廠的精確位置。

“這個誤差不能超過20米，這就是我們所說的1：50000國際標(biāo)準(zhǔn)。”曹海翊告訴《中國科學(xué)報(bào)》，這意味著衛(wèi)星在方方面面都要很準(zhǔn)，“相機(jī)指向要準(zhǔn)、衛(wèi)星軌道位置要準(zhǔn)，拍攝時(shí)刻也要準(zhǔn)，所有這些因素都要控制好”。

“從1999年我國第一顆遙感衛(wèi)星資源一號發(fā)射，到如今在軌運(yùn)行的資源三號衛(wèi)星，定位精度指標(biāo)從百米量級到現(xiàn)在的10米，有了一個大跨越。”曹海翊的語氣中透著自豪。

“資源三號對技術(shù)的促進(jìn)作用非常大。”中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員張建國告訴記者，“我們不僅研制建成資源三號衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站網(wǎng)，承擔(dān)日常運(yùn)行任務(wù)，相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新也為地面系統(tǒng)帶來跨越式發(fā)展。”

張建國表示，為確保效益，中國科學(xué)院地面站網(wǎng)一直在為衛(wèi)星在軌運(yùn)行和遙感應(yīng)用提供支撐服務(wù)。雙圓極化頻率復(fù)用、遠(yuǎn)距離無人值守陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站等一系列技術(shù)實(shí)現(xiàn)都因資源三號衛(wèi)星項(xiàng)目需求而生。目前，地面接收系統(tǒng)包括北京密云站、新疆喀什站、海南三亞站和西南簡易接收設(shè)施等，還可兼顧高分專項(xiàng)衛(wèi)星和空間科學(xué)衛(wèi)星等的數(shù)據(jù)接收任務(wù)。

第3顆將上天

目前，資源三號03星已經(jīng)立項(xiàng)，計(jì)劃在2020年發(fā)射，將與現(xiàn)有01星和02星組成立體測繪衛(wèi)星星座。

03星搭載的激光測高儀將成為主要載荷，其設(shè)計(jì)壽命從原來的5年延長至8年，可為高精度資源測繪遙感提供更加長期、穩(wěn)定的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

“三星并軌，衛(wèi)星的重訪周期將從原來的3天縮短到1天，應(yīng)對突發(fā)事件的能力更強(qiáng)。”自然資源部國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心主任王權(quán)在接受采訪時(shí)表示。

王權(quán)介紹，為了讓用戶更便捷地獲取資源三號衛(wèi)星數(shù)據(jù)，該中心搭建了自然資源衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺。來自全世界的用戶都可通過網(wǎng)頁、手機(jī)終端獲取數(shù)據(jù)。“國家發(fā)射了這么好的衛(wèi)星，我們更要給中國用戶提供更好的服務(wù)，為全世界提供中國方案、中國標(biāo)準(zhǔn)。”王權(quán)表示。