了得網工業技術_國產遙感衛星進展與應用實例

內容簡介

本書主要介紹我國2010—2014年國產遙感衛星體繫與應用進展，由遙感衛星及其地面繫統、行業應用、地區應用和技術研究與政策思考共四篇33章組成。本書繫統概括了我國資源衛星、氣像衛星、海洋衛星、高分衛星的特點與接收分發情況，彙總了我國國產遙感衛星在各領域和區域的應用成果和效益，並以實例說明了應用方法與技術。

本書可供遙感應用研究者和相關專業管理者參考，也可作為高等院校師生教學參考書使用。

本書由北京翔智信息技術有限公司、中國衛星全球服務聯盟、中國宇航學會衛星應用專業委員會、中國遙感應用協會專家委員會、中國遙感應用協會環境遙感分會聯合組織編寫。

作者簡介

胡如忠，中國資源衛星應用中心研究員，中國遙感應用協會專家委員會常務副主任，中國宇航學會衛星應用專業委員會遙感專業組組長，繫統副指揮長，中國資源衛星應用中心副主任，中國遙感應用協會副理事長兼秘書長。獲國家科技進步二等獎2項，國防科工委科技進步一等獎1項，將衛星遙感技術推廣應用到全國。國務院特殊津貼專家。

**篇遙感衛星及其地面繫統

第1章遙感衛星繫統組成2
1.1 陸地衛星3
1.1.1 資源一號02C星3
1.1.2 中巴資源衛星04星3
1.1.3 資源三號衛星4
1.1.4 環境一號C星5
1.1.5 高分一號衛星6
1.1.6 高分二號衛星6
1.2 氣像衛星7
1.2.1 靜止氣像衛星7
1.2.2 極軌氣像衛星8
1.3 海洋衛星9**篇遙感衛星及其地面繫統

第1章遙感衛星繫統組成2

1.1 陸地衛星3

1.1.1 資源一號02C星3

1.1.2 中巴資源衛星04星3

1.1.3 資源三號衛星4

1.1.4 環境一號C星5

1.1.5 高分一號衛星6

1.1.6 高分二號衛星6

1.2 氣像衛星7

1.2.1 靜止氣像衛星7

1.2.2 極軌氣像衛星8

1.3 海洋衛星9

參考文獻10

第2章陸地衛星數據接收繫統11

2.1 建設發展11

2.2 運行設施11

2.2.1 基本設施11

2.2.2 密雲站12

2.2.3 喀什站13

2.2.4 三亞站13

2.2.5 站網本部13

2.3 數據服務14

2.4 意義15

2.4.1 促進我國陸地觀測衛星數據公用

服務設施的統一規劃發展15

2.4.2 支持國產陸地觀測衛星研制與

在軌運行15

2.4.3 保障數據服務15

第3章陸地觀測衛星數據處理與分發16

3.1 國家陸地觀測衛星數據16

3.2 國家陸地觀測衛星數據處理及分發

服務17

3.3 國家陸地觀測衛星應用18

第4章高分辨率遙感衛星繫統20

4.1 高分專項介紹20

4.2 高分一號衛星介紹20

4.2.1 基本情況20

4.2.2 裡程碑節點21

4.2.3 主要技術指標21

4.3 高分二號衛星介紹21

4.3.1 基本情況21

4.3.2 關鍵裡程碑節點22

4.3.3 主要技術指標22

第5章風雲氣像衛星繫統23

5.1 風雲二號靜止氣像衛星地面應用

繫統23

5.2 風雲三號極軌氣像衛星地面應用

繫統24

5.3 計算機與網絡繫統24

5.4 資料存檔與分發服務25

第6章國產海洋衛星繫統27

6.1 海洋繫列衛星27

6.2 衛星地面應用繫統28

第二篇行業應用

第7章農業應用32

7.1 農業應用基本概況32

7.2 國產衛星數據在農業部遙感應用

中心的應用33

7.3 國產衛星數據在農業遙感應用

的主要領域34

7.4 農業遙感監測數據源的國產化能力

迅速提升36

7.5 應用展望37

參考文獻38

第8章林業應用39

8.1 遙感研究與應用39

8.1.1 高分辨率極化雷達森林類型識別

與分類技術研究39

8.1.2 全國荒漠化和沙化宏觀監測39

8.1.3 陸地干濕狀況遙感監測40

8.1.4 第二次全國濕地資源調查40

8.2 遙感應用工程建設41

8.2.1 碳監測衛星工程前期工作41

8.2.2 國家衛星林業遙感數據應用平臺

建設（林業遙感應用處理分繫統

部分）41

8.2.3 國產遙感影像在森林資源調查和

災害應急評估中應用高技術產業

化示範工程42

8.2.4 全國森林資源清查及全國林地

“一張圖”數據庫建設43

8.3 遙感數據處理與圖像制作服務44

8.3.1 全國遙感數據購置與技術支持44

8.3.2 編制中國森林資源圖集44

8.3.3 編制中國荒漠化和沙化土地

圖集45

8.3.4 編制中國林業發展區劃圖集45

8.3.5 編制全國森林防火專用指揮圖45

第9章水利應用47

9.1 水利遙感應用與國產衛星數據

的使用47

9.2 國產遙感衛星在洪澇災害監測中

的應用48

9.3 國產遙感衛星在干旱監測中

的應用49

9.4 國產遙感衛星在水資源管理中

的應用50

9.5 國產遙感衛星在湖泊執法中

的應用51

第10章全國土地變更調查監測應用52

10.1 應用概況52

10.2 土地變更調查監測主要內容52

10.2.1 遙感監測52

10.2.2 變更調查53

10.2.3 成果核查53

10.2.4 數據庫更新53

10.3 技術方法53

10.3.1 監測分區53

10.3.2 技術路線53

10.3.4 質量保障54

10.4 國產衛星應用54

10.4.1 數據源選取54

10.4.2 國產衛星數據應用55

10.4.3 采集方法與質量控制55

10.4.4 主要成果及發揮的作用56

第11章地質礦產勘查應用58

11.1 應用概況58

11.2 遙感數據獲取方式58

11.3 應用繫統組成59

11.4 應用實例59

11.4.1 中巴資源衛星數據的應用59

11.4.2 資源一號02C、高分一號

數據的應用60

11.4.3 基礎地質與礦產地質61

11.4.4 礦產資源開發狀況調查

與監管61

11.4.5 生態地質環境調查與監測63

11.4.6 災害地質調查和災害應急

服務63

14.4.7 境外地質調查64

11.5 效益分析與應用前景展望65

第12章地質環境監測應用66

12.1 地質災害遙感調查66

12.1.1 地質災害遙感調查流程66

12.2 典型應用案例67

12.2.1 山西呂梁山礦區地質災害

調查67

12.2.2 寶雞黃土區地質災害調查68

12.2.3 三峽庫區地質災害調查70

12.2.4 汶川震區地質災害調查71

12.3 礦山地質環境調查72

12.4 海岸帶地質環境調查73

12.5 國產遙感衛星應用成效分析74

第13章氣像應用76

13.1 我國的氣像衛星資料應用狀況76

13.2 氣像衛星資料可以提供的產品78

13.3 我國氣像衛星應用的未來發展78

第14章衛星海洋應用80

14.1 基於自主海洋與通信導航衛星的

海洋漁業生產綜合應用服務示範

繫統80

14.1.1 繫統組成80

14.1.2 業務流程81

14.2 海洋衛星數據處理82

14.2.1 海洋漁場環境數據獲取與

處理82

14.2.2 衛星遙感數據的業務化獲取

技術83

14.2.3 衛星遙感大洋漁場環境信息

的反演、提取技術83

14.2.4 多源衛星遙感數據融合技術83

14.3 海洋環境與漁場綜合信息服務84

第15章環境保護應用86

15.1 基於環境一號衛星數據的太湖

總懸浮物濃度反演86

15.2 基於環境一號衛星數據的滇池富

營養化狀態監測與評價87

15.3 空氣環境遙感應用及業務化88

15.3.1 環境衛星監測城市地區氣溶膠

應用實例88

15.3.2 基於HJ-1數據的北京地區灰霾

遙感監測應用89

15.4 生態環境遙感應用及業務化90

15.4.1 基於高分一號的遼東愛河流域

生態環境遙感監測分析90

15.4.2 基於HJ-1的遼東典型區域生態

環境變化遙感分析91

參考文獻93

第16章防災減災應用94

16.1 單位概況94

16.1.1 國家減災委員會94

16.1.2 民政部救災司94

16.1.3 民政部國家減災中心94

16.2 遙感數據獲取方式95

16.2.1 國內遙感數據獲取機制95

16.2.2 國際遙感數據獲取機制95

16.3 應用實例97

16.3.1 災害監測97

16.3.2 災害救助進度監測98

16.3.3 災害範圍評估98

16.3.4 房屋倒損評估99

16.4 應用效果分析99

16.5 展望100

參考文獻100

第17章雲南魯甸地震應急應用101

17.1 概述101

17.2 魯甸地震國產高分衛星應急

響應101

17.3 高分影像建築物震害特征與

識別能力分析102

17.4 地震地質災害高分遙感影像

提取104

17.4.1 地震滑坡災害提取105

17.4.2 堰塞湖監測與提取105

17.5 發展趨勢與應用展望106

參考文獻106

第18章測繪應用107

18.1 資源三號衛星影像分發服務

與應用總體情況107

18.2 重大測繪任務108

18.2.1 全面支撐全國1∶5萬基礎地理

信息數據庫動態更新108

18.2.2 應用於國家地理信息公共服務

平臺“天地圖”108

18.2.3 迅速用於全國地理國情普查109

18.2.4 測繪應急保障109

18.2.5 省級測繪服務110

18.2.6 資源三號衛星影像深加工產品

在其他領域的應用111

18.3 資源利用與開發111

18.3.1 環境監測與保護111

18.3.2 農業林業112

18.3.3 資源三號衛星影像在科學研究

中的應用112

18.3.4 資源三號衛星影像應用展望112

第19章教學應用113

19.1 概述113

19.2 提供遙感教學數據源113

19.3 在遙感圖像處理實驗教學114

19.4

前言

序一
胡如忠同志請我為《國產遙感衛星進展與應用實例》一書作序，我很高興，因為他常對我說起這件事，我也一貫主張對國產遙感衛星進行積極宣傳推廣。
2014年9月19—21日，在中國宇航學會衛星應用專業委員會和中國遙感應用協會專家委員會、環境遙感分會，於安徽滁州聯合舉辦的“第二屆國產遙感衛星應用學術交流會”上，我回憶了我國遙感技術推廣應用的歷程。1978年，地礦部孫大光部長帶領我們去歐洲、美國考察，回來後建立了地質遙感中心（即現在的中國國土資源航空物探遙感中心），引進遙感技術、衛星照片，在全國地質繫統宣傳推廣。1980年，國家科委成立遙感中心，在科研、教育繫統宣傳推廣。1992年，航空航天部為了推廣應用國產遙感衛星，在“國土資源衛星應用協調小組”的基礎上，聯合各省、自治區、直轄市遙感單位，成立了“全國地方遙感應用協會”（即現在的“中國遙感應用協會”），以“促進全國遙感信息技術應用與發展”為宗旨，突出地方，突出應用，向全國宣傳，取得了很好的效果。序一

胡如忠同志請我為《國產遙感衛星進展與應用實例》一書作序，我很高興，因為他常對我說起這件事，我也一貫主張對國產遙感衛星進行積極宣傳推廣。

2014年9月19—21日，在中國宇航學會衛星應用專業委員會和中國遙感應用協會專家委員會、環境遙感分會，於安徽滁州聯合舉辦的“第二屆國產遙感衛星應用學術交流會”上，我回憶了我國遙感技術推廣應用的歷程。1978年，地礦部孫大光部長帶領我們去歐洲、美國考察，回來後建立了地質遙感中心（即現在的中國國土資源航空物探遙感中心），引進遙感技術、衛星照片，在全國地質繫統宣傳推廣。1980年，國家科委成立遙感中心，在科研、教育繫統宣傳推廣。1992年，航空航天部為了推廣應用國產遙感衛星，在“國土資源衛星應用協調小組”的基礎上，聯合各省、自治區、直轄市遙感單位，成立了“全國地方遙感應用協會”（即現在的“中國遙感應用協會”），以“促進全國遙感信息技術應用與發展”為宗旨，突出地方，突出應用，向全國宣傳，取得了很好的效果。

在“第二屆國產遙感衛星應用學術交流會”上，有衛星研制單位、中央應用單位、地方應用單位、科研教育單位等，“政、產、學、研”單位走到一起，交流國產遙感衛星應用成果。胡如忠同志建議把這些成果編輯成具有科普性的宣傳材料，幫助宣傳國產遙感衛星應用，我都表示支持。後來在廈門召開的專家委員會會議上，他又請專家幫助提供資料，我也是贊成的。

本書介紹了我國目前在軌運行的遙感衛星及其地面繫統，遙感數據分發服務政策與方法，並通過應用實例，介紹遙感衛星應用領域、應用技術與方法、應用效益，還有些應用亮點。

我認為這本書可以作為國產遙感衛星應用培訓的教材，也可以供有關大專院校參考。

序二

尊敬的趙文津院士、姜景山院士、胡如忠副主任：

看了你們專家委組織編寫的《國產遙感衛星進展與應用實例》一書，使我深受啟發。首先是你們的積極主動作為，不顧年邁，不辭辛苦，堅持不懈地推動中國遙感事業發展的精神，令我感動。尤其難能可貴的是，你們腳踏實地，求真務實，從一個示範，一個調研，一本科普書，一個研討會，一步一個腳印地推動了中國遙感事業的發展。今天中國遙感應用的良好局面，是像你們這樣一大批專家、學者、管理者辛勤努力的結果。我向你們致敬！

2014年9月28日，我接任中國遙感應用協會第五屆理事長後，有機會拜讀了胡如忠主任的《我與中國遙感三十年》，更是使我肅然起敬。胡主任如數家珍地敘述了自己三十餘年從事中國遙感事業的酸甜苦辣歷程，這不僅僅是他個人的工作經歷，更是記錄了新中國遙感事業從無到有，從發展到輝煌的歷程，字裡行間體現著黨中央對中國航天事業的關懷，體現著全國大力協同，互相支持，積極推進中國航天事業發展的熱情，也體現了胡主任本人，以及與他相伴而行的仁人志士，對中國航天的熱愛、追求、開拓、奉獻的精神，無私無畏、無怨無悔、將自己的畢生獻給黨和國家人民的崇高精神。

今天呈現在大家面前的《國產遙感衛星進展與應用實例》一書，是很值得一讀的具有重要參考價值的遙感應用科普圖書。但我更看重的，認為更值得學習的是他們那種精神。中國航天事業和中國遙感事業的發展需要那種精神。希望從事遙感事業的同仁們，大力協同，扎實工作，積極推進中國遙感事業不斷向前發展。

祝賀《國產遙感衛星進展與應用實例》一書出版。

序三

由中國宇航學會衛星應用專業委員會和中國遙感應用協會專家委員會、環境遙感分會共同主持，由胡如忠、劉雪萍、李虎、楚良纔主編的《國產遙感衛星進展與應用實例》一書終於出版了，我對此表示祝賀。

大家都有一個共同的意願，就是將國產的遙感衛星應用到國民經濟中去，將高科技轉化為廣大民眾的切切實實的利益，為廣大民眾帶來切身的利益和好處，優化和提高我們的物質生活和精神生活的水準。共同的意願，化成一個共同的行動，能夠結出具體的成果，就是能出版一本介紹我國國產遙感衛星的應用情況和應用實例的書籍，為我國的國產衛星普及應用起到一定的推動作用。

本書從各個層次，不同角度，介紹了我國國產遙感衛星的應用情況，大力提倡在我國國民經濟建設中，使用和應用國產遙感衛星。應該說，我國遙感衛星的設計和已達到的技術水平，已經基本上與國際發達國家發射的遙感衛星水平相近，也能基本上滿足國內各行各業的需求。

2014年8月19日11時15分，我國在太原衛星發射中心用長征四號乙運載火箭成功發射高分二號衛星遙感衛星，衛星順利進入預定軌道，分辨率優於1米衛星影像可在遙感集市平臺中查詢到，同時還具有高輻射精度、高定位精度和快速姿態機動能力等特點。標志著中國遙感衛星進入亞米級“高分時代”。高分二號衛星主要用戶是國土資源部、住建部、交通運輸部、林業局。

2015年3月6日，它正式投入使用。

國家國防科工局長、國家航天局局長許達哲同志宣布：高分衛星由研制單位交付用戶單位，正式投入使用，我國將進一步加強遙感衛星數據政策研究和示範推廣，加大數據開放和共享力度。高分衛星投入使用後，將與在軌運行的我國其他遙感衛星相互配合，進一步完善我國高分專項建設，改善我國對地觀測數據主要依賴進口的狀況，並推動數據應用和我國空間信息產業的發展。

我們這本書的出版和發行，就是要鼓勵我國各行各業充分應用國產遙感衛星，為國民經濟建設服務，為國防建設服務，為保衛我國的國土安全服務。要將國家花費的巨額經費，化為國家、人民實實在在的物質利益。

我們這本書的作者和編者，都是遙感界多年的實踐者、推廣者、獲得成就者，為推廣國產遙感衛星的應用，立下的汗馬功勞，是有功於國家的實干家。他們的真知灼見，他們的經驗，有利於大家對國產遙感衛星進行了解，有助於大家對國產遙感衛星的應用。希望大家能重視這本書，應用這本書，使它化為物質的力量。我們對本書的編者和作者，表示由衷的感謝！

中國宇航學會衛星應用專業委員會副主任

吳繼雲

2015年7月

序四

在國外衛星數據商業化程度很高的大環境下，胡如忠同志不遺餘力地在不同場合、不同地點，積極宣傳推廣國產遙感衛星數據，其對中國遙感發展的良苦用心，值得我們所有人敬佩。《國產遙感衛星進展與應用實例》的出版，是其前期不懈努力的成果。

國產衛星推廣難度比較大，首先是數據質量問題，我們在技術方面的確與國外存在差距，但也應該看到，這一差距一直在縮小，我們發射的一繫列衛星獲取的數據，在一些領域已經完全可以直接替代國外數據，書中介紹的國產衛星數據在不同行業和地區的應用，效果就很好。其次是數據的宣傳問題，國外衛星數據目前占據了我們的主要市場，為了保證研究成果的前沿性，大多數研究部門更願意選擇國外精度高的遙感數據，加上國外數據公司積極到各個研究單位、在不同會議上宣傳推廣他們的遙感數據，介紹其應用的效果，這使得國內遙感從業人員更了解和熟悉國外數據，在這些方面國內數據公司就做得相對比較少，因此商業化運作，可能是國產衛星遙感數據推廣的一個重要方面。*後是主流遙感軟件對國產數據的支持問題，目前缺乏一些針對我們國產數據特點的模塊化處理程序，具體操作人員難以很快上手，這可能也是大多數遙感從業者不願選擇國產數據的又一個原因。

胡如忠等專家在國產衛星技術交流的基礎上總結編寫出《國產遙感衛星進展與應用實例》這部有意義的著作，它從遙感衛星繫統組成、陸地衛星接收站，以及遙感數據的處理與分發入手，詳細介紹國產衛星的發展歷程、技術特點和遙感數據獲取方式，從行業應用（農業應用、林業應用、水利應用、全國土地變更調查監測應用、地質礦產勘查應用、地質環境監測應用、氣像應用、海洋監測應用、環境保護應用、防災減災應用、雲南魯甸地震應急應用、測繪應用、黃河三角洲應用和教學應用）、地區應用（北京市統計應用、內蒙古毛烏素沙地遙感動態監測、山東省應用、三峽庫區地質災害預警、珠江三角洲多雲多雨地區遙感、廣西主要作物種植信息調查、新疆西天山森林資源環境遙感監測、新疆庫爾勒市香梨種植面積調查、新疆阿克蘇市及溫宿縣林果調查）介紹國產衛星的應用情況，使讀者可以清晰了解國產衛星從起步、發展到初具規模的歷程，了解國產衛星的探測能力、應用潛力和未來發展的方向，了解針對國產衛星的政策與技術研究現狀。這本書具有基礎性、應用性和實用性的特征，它是國內遙感行業創業者的歷史記錄，是一代開拓者勤於探索、刻苦鑽研的科技成果，它將對國產衛星的應用起到新的推動作用。

祝賀這本著作的出版，我很高興能為之作序。祝願這本書能作為國內遙感專業從業者案前常備的指導書，引領國產遙感衛星事業蓬勃發展。

中國遙感應用協會環境遙感分會理事長

丁樹柏

2015年6月

前言

國產遙感衛星自1985年成功發射返回式國土普查衛星以來，遵循“獨立自主”的原則，逐步建成風雲氣像衛星繫列、中巴地球資源衛星繫列、海洋衛星繫列、環境與災害監測預報小衛星星座、資源衛星繫列、高分辨率對地觀測衛星繫列等。現已建成完整的地面繫統，廣泛、有效地服務於國家管理、國民經濟建設各個領域；在商業應用方面也有很大的進展。“能用必用之、可用廣用之”是我國國產衛星應用的原則，在這樣一個原則引導下，在土地、林業、水資源調查保護、環境保護等領域得到廣泛應用；在救災、防災、減災方面的應用也卓有成效，多次建功受獎，規模是外國遙感衛星無法相比的。氣像遙感應用已是人們日常工作、生活中不可或缺的方面。特別是高分衛星的成功投入運行，打破了國外對高分辨率資料的壟斷。

為了更廣泛地推廣應用國產遙感衛星，中國宇航學會衛星應用專業委員會於2013年11月15日，批準其遙感專家組組織編寫兼顧研究與科普教育綜合的《國產遙感衛星進展與應用實例》。以期通過本書，幫助讀者了解我國當前在軌運行的衛星及其應用領域、應用技術、應用方法，了解國產遙感衛星數據政策和獲取數據渠道。

為了編寫《國產遙感衛星進展與應用實例》，中國宇航學會衛

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