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国土资源遥感  2018, Vol. 30 Issue (3): 1-8    DOI: 10.6046/gtzyyg.2018.03.01
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遥感视频卫星应用展望
袁益琴1,2, 何国金1,3(), 江威1,2, 王桂周1,3
1. 中国科学院遥感与数字地球研究所,北京 100094
2. 中国科学院大学, 北京 100049
3. 海南省地球观测重点实验室,三亚 572000
Application of earth observation system of video satellite
Yiqin YUAN1,2, Guojin HE1,3(), Wei JIANG1,2, Guizhou WANG1,3
1. Institute of Remote Sensing and Digital Earth Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3. Key Laboratory for Earth Observation of Hainan Province, Sanya 572000, China
全文: PDF(3845 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

目前遥感技术发展迅速,人类逐步进入了以高时间分辨率、高光谱分辨率和高空间分辨率为特征的对地观测新时代。视频卫星的出现为遥感实时对地观测提供了新的契机,契合未来遥感即时商业发展的需求。首先总结视频卫星的国内外发展现状和趋势,介绍视频卫星的成像原理,对比视频卫星的滚扫式成像模式与传统卫星的推扫式成像模式的差异,展望了视频卫星未来在大型商业区车辆实时监测、自然灾害应急快速响应、重大工程监控和军事安全等4个重点领域的应用潜力。

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袁益琴
何国金
江威
王桂周
关键词 对地观测视频卫星时间分辨率空间分辨率卫星组网    
Abstract

Remote sensing technology is developing rapidly at present,and human beings are entering a new era of earth observation characterized by high temporal resolution,high spectral resolution and high spatial resolution step by step. The appearance of video satellite brings a new favorable opportunity for real-time observation of remote sensing,which corresponds to the needs of future remote sensing real-time commercial development. This paper summarizes the development status and trend of video satellite both in China and abroad. Then the paper introduces the image-forming principle and characteristics of video satellite,and makes a comparison between the roll-broom imaging mode of video satellite and the push-broom imaging mode of traditional satellite. This paper proposes the application of future video satellite from four important aspects, i.e., business intelligence real-time monitoring,the whole process of natural disasters and dynamic monitoring,environment dynamic monitoring and military security.

Key wordsearth observation    video satellite    temporal resolution    spatial resolution    satellite network
收稿日期: 2017-03-01      出版日期: 2018-09-10
:  TP79  
基金资助:国家重点研发计划全球变化及应对专项项目“大尺度全球变化数据产品快速生成方法”(2016YFA0600302);海南省重大科技计划项目“海南省遥感大数据服务平台建设与应用示范”(ZDKJ2016021);“海洋信息资源利用关键技术研究与智慧南海综合服务应用示范”(ZDKJ2016015-1)
通讯作者: 何国金
作者简介: 袁益琴(1992-),女,硕士研究生,主要从事遥感图像处理与应用研究。Email: yuanyq@radi.ac.cn。
引用本文:   
袁益琴, 何国金, 江威, 王桂周. 遥感视频卫星应用展望[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(3): 1-8.
Yiqin YUAN, Guojin HE, Wei JIANG, Guizhou WANG. Application of earth observation system of video satellite. Remote Sensing for Land & Resources, 2018, 30(3): 1-8.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2018.03.01      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2018/V30/I3/1
卫星/平台 发射时间 国家或机构 视频颜色 视频分辨率/m 帧率/(帧/s) 成像区域/km2 视频长度/s
LAPAN-TUB SAT 2007.1 印度尼西亚 黑白 200 50 81×81 -
Sumbandliasat 2009.9 南非 黑白 - - - -
太阳动态观测卫星 (SDO) 2010.2 美国NASA 彩色 - - - 1 800
SkySat-1 2013.11 美国Skybox 黑白 1.1 30 2×1.1 90
UrtheCast 2014.1 加拿大 彩色 1.0 30 5×3.4 90
Surrey -V1C 2014.2 美国SSTUS 彩色 <1 100 1 800~3 600
SkySat-2 2014.7 美国Skybox 黑白 1.1 30 2×1.1 90
LAPAN-A2 2014.9 印度尼西亚国家
航空航天研究所
黑白 200 50 81×81 -
天拓二号 2014.9 中国国防科大 黑白 5 25 - 180
吉林一号 2015.10 中国长光卫星公司 彩色 1.13 25 4.6×3.4 90
Tab.1  视频卫星的主要技术指标[11]
项目名称 主要指标
轨道 太阳同步轨道,轨道高度为578 km(Skysat-1)和629 km(Skysat-2)
整星质量/kg 约83
尺寸 小于60 cm×60 cm×95 cm
数据
传输
天线口径/m φ2.4
星下点空间
分辨率/m
0.9(PAN),2(RGB+NIR)
幅宽/km 8
文件格式 16 bit(有效量化位数16bit)
视频
模式
谱段/nm 450~900(PAN)
空间分辨
率/m
1.1
视频覆盖
范围
2.0 km×1.1 km
持续时间/s 90
帧频/(帧/s) 30
帧尺寸 2 560×1 080像素
视频大小 1 920 ×1 080像素
文件格式 MPEG-4压缩(H.264)
视频属性 黑白,1080P全高清视频
Tab.2  Skysat卫星的主要技术指标[14]
项目名称 主要指标
国际空间站轨道 360 km
视频模式 空间分辨率/m 1.0
视频覆盖范围 5.0 km×3.4 km
持续时间/s 90
帧频/(帧/s) 3
帧尺寸 3 024×4 536像素
帧速率 3.25 fps
文件格式 MPEG-4压缩(H.264)
视频属性 彩色,1 080P全高清视频
Tab.3  UrtheCast卫星的“Iris”相机主要技术指标
项目名称 主要指标
轨道 近地太阳同步轨道,轨道高度为656 km
整星质量/kg 95
尺寸 小于60 cm×60 cm×95 cm
卫星转体/(度/秒) 3
侧摆角 -50°~50°
数据传输 天线口径/m φ2
视频模式 空间分辨率/m 1.13
视频覆盖范围 4.6 km×3.4 km
持续时间/s 90
帧频/(帧/s) 25
帧尺寸 2 160×3 840像素
视频大小 1 920×1 080像素
文件格式 MPEG-4压缩(H.264)
视频属性 贝尔彩色,4K超清视频
Tab.4  “吉林一号”视频星的主要技术指标
Fig.1  推扫成像模式示意图
Fig.2  目标凝视成像示意图[6]
Fig.3  从SkySat-1视频影像中进行车辆提取[19]
Fig.4  第一帧Skysat-1视频影像提取车辆密度[19]
Fig.5  2013年9月威利斯顿的红外影像[23]
Fig.6  定南县稀土矿开采图
Fig.7  也门被导弹炸毁的地面
Fig.8  SkySat-1对迪拜飞机实时监测
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