馬玥, 姜琦剛, 李遠(yuǎn)華, 肖晨超, 付長亮

(1.吉林大學(xué)地球探測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,長春　130026; 2.中國國土資源航空物探遙感中心,北京　100083)

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國內(nèi)外商用遙感衛(wèi)星的定量化對(duì)比分析與評(píng)估

馬玥1, 姜琦剛1, 李遠(yuǎn)華1, 肖晨超2, 付長亮2

(1.吉林大學(xué)地球探測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,長春130026; 2.中國國土資源航空物探遙感中心,北京100083)

摘要：為了摸清國內(nèi)外商用遙感衛(wèi)星的差異，評(píng)估國產(chǎn)民用衛(wèi)星在數(shù)據(jù)提供、信息獲取和應(yīng)用效果等方面的能力，對(duì)國內(nèi)外遙感衛(wèi)星進(jìn)行了較為全面的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)，采用衛(wèi)星類型指數(shù)、波段覆蓋指數(shù)及分辨率指數(shù)等定量化指標(biāo)對(duì)其各項(xiàng)能力進(jìn)行全面客觀地量化分析與對(duì)比。研究結(jié)果表明： 國產(chǎn)民用衛(wèi)星的發(fā)射種類和波段覆蓋范圍較為齊全，但衛(wèi)星數(shù)量偏少，波譜覆蓋密度不及國外衛(wèi)星； 國產(chǎn)民用衛(wèi)星獲取超高空間分辨率影像的能力與國外星差距較大，缺少分米(dm)級(jí)分辨率的遙感衛(wèi)星； 在衛(wèi)星應(yīng)用方面，應(yīng)用國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行研究的“中國知網(wǎng)”文獻(xiàn)數(shù)量是應(yīng)用國產(chǎn)衛(wèi)星文獻(xiàn)數(shù)量的5倍，且在每一研究領(lǐng)域中，單顆國產(chǎn)民用衛(wèi)星的應(yīng)用率與國外衛(wèi)星相比均較低； 國產(chǎn)民用衛(wèi)星在某些方面(如獨(dú)有波段)已經(jīng)超過了國外衛(wèi)星。因此認(rèn)為，國產(chǎn)民用衛(wèi)星具有較高的應(yīng)用潛能，可以在未來發(fā)揮更強(qiáng)大的作用。

關(guān)鍵詞：國內(nèi)外商用遙感衛(wèi)星； 定量參數(shù)； 能力評(píng)估； 對(duì)比分析

0引言

目前，Landsat，SPOT，RapidEye，QuickBird及WorldView等國外商用遙感衛(wèi)星已取得巨大成功，在國際和國內(nèi)市場(chǎng)中占有絕對(duì)的市場(chǎng)份額[1]。2011年前,由于國產(chǎn)遙感數(shù)據(jù)缺乏，我國諸多重大項(xiàng)目及科學(xué)研究工作多采用國外遙感數(shù)據(jù)。近年來，隨著國產(chǎn)民用衛(wèi)星的快速發(fā)展，特別是資源一號(hào)02C(ZY-1 02C)、資源三號(hào)(ZY-3)、高分一號(hào)(GF-1)及高分二號(hào)(GF-2)等衛(wèi)星的成功發(fā)射與應(yīng)用，使得國產(chǎn)遙感衛(wèi)星迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。然而，由于國產(chǎn)民用衛(wèi)星在數(shù)據(jù)獲取、影像質(zhì)量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理配套技術(shù)等方面存在諸多不足，導(dǎo)致眾多學(xué)者在從事遙感科研與項(xiàng)目時(shí)，仍采用大量國外商用遙感數(shù)據(jù)。因此，如何衡量國產(chǎn)民用衛(wèi)星的技術(shù)和應(yīng)用水平，評(píng)估它們能夠在多大程度上替代國外商用遙感衛(wèi)星，已成為確定我國遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展方向的必然要求。

目前對(duì)遙感衛(wèi)星的性能和應(yīng)用潛力評(píng)估的主要思路為： ①對(duì)單一遙感衛(wèi)星進(jìn)行波段設(shè)置分析、數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估及影像數(shù)據(jù)處理分析，并在相關(guān)領(lǐng)域開展衛(wèi)星應(yīng)用能力評(píng)估[2-5]； ②對(duì)遙感衛(wèi)星進(jìn)行在軌測(cè)試，主要參數(shù)包括信息量、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)范圍及噪聲水平等[6-8]。這些方法都具有針對(duì)性，能夠精準(zhǔn)地評(píng)價(jià)特定衛(wèi)星的各項(xiàng)技術(shù)水平，涉及的研究結(jié)果更接近實(shí)際應(yīng)用，但缺乏橫向比較，無法從全局角度對(duì)國產(chǎn)民用衛(wèi)星的應(yīng)用潛能進(jìn)行整體的評(píng)估與預(yù)測(cè)。

為此，本文通過對(duì)國內(nèi)外商用遙感衛(wèi)星進(jìn)行全面調(diào)查與統(tǒng)計(jì)，在類型完整度、波段覆蓋范圍、分辨率級(jí)別及應(yīng)用水平等方面建立量化指標(biāo)，力求全方位、多元化及定量化地研究國內(nèi)外遙感衛(wèi)星的差異，為我國民用遙感衛(wèi)星的應(yīng)用與發(fā)展提供參考依據(jù)。

1國內(nèi)外商用遙感衛(wèi)星的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國外衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀

歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，遙感衛(wèi)星在資源、氣象、海洋及環(huán)境減災(zāi)等領(lǐng)域已形成成熟的觀測(cè)體系。從第一顆遙感衛(wèi)星發(fā)射以來，世界各國均在不斷地改善各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)以提高衛(wèi)星的空間對(duì)地探測(cè)能力。1960年美國發(fā)射第一顆氣象衛(wèi)星TIROS-1，標(biāo)志著遙感氣象衛(wèi)星發(fā)展的開始； 20世紀(jì)70年代初，地球資源衛(wèi)星開始發(fā)展，第一代陸地衛(wèi)星Landsat1—Landsat3問世，隨后美國又陸續(xù)發(fā)射了Landsat4—Landsat8[9]； 1999年后，資源衛(wèi)星分辨率進(jìn)入米(m)級(jí)時(shí)代，以IKONOS，SPOT，OrbView，IRS，ALOS及RapidEye等為代表的陸地資源衛(wèi)星迅速發(fā)展； 2001年后，以QuickBird為典型代表的高分辨率資源衛(wèi)星發(fā)射，標(biāo)志著商用陸地資源遙感衛(wèi)星進(jìn)入分米(dm)級(jí)時(shí)代。20世紀(jì)80年代末，雷達(dá)遙感衛(wèi)星迅速發(fā)展，主要有歐空局ERS、美國SIR-C/X-SAR、加拿大RadarSat、德國TerraSAR及日本JERS等，民用雷達(dá)衛(wèi)星的投入使用令人們?cè)诟鱾€(gè)應(yīng)用領(lǐng)域獲取到了比傳統(tǒng)可見光遙感更為詳盡的地物信息[10-12]； 從1960年開始，海洋衛(wèi)星逐步研發(fā)，美國于1978年發(fā)射了世界上第一顆海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星SeaSat。遙感衛(wèi)星的快速發(fā)展，為人們?cè)诟鲬?yīng)用領(lǐng)域提供了豐富的數(shù)據(jù)源，使得諸多項(xiàng)目及科學(xué)研究更具有真實(shí)性、方向性和科學(xué)性。

1.2國產(chǎn)民用衛(wèi)星的發(fā)展現(xiàn)狀

我國航天事業(yè)歷經(jīng)40多年的發(fā)展，在空間技術(shù)、空間應(yīng)用和空間發(fā)展等領(lǐng)域飛速進(jìn)步[13]。1988年風(fēng)云一號(hào)(FY-1)發(fā)射成功，標(biāo)志著國產(chǎn)遙感氣象衛(wèi)星發(fā)展的開始； 1999—2007年，中巴地球資源系列衛(wèi)星相繼發(fā)射，改變了國外高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)長期壟斷國內(nèi)市場(chǎng)的局面[14]； 2010年中國首顆傳輸型立體測(cè)繪衛(wèi)星天繪一號(hào)(Mapping Satellite-1,簡(jiǎn)稱MS-1或TH-1)成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了中國傳輸型立體測(cè)繪衛(wèi)星零的突破； 2011年，成功發(fā)射高分辨率業(yè)務(wù)衛(wèi)星ZY-1 02C； 2012年成功發(fā)射我國首顆民用高分辨率光學(xué)傳輸型立體測(cè)圖衛(wèi)星ZY-3； 2013年成功發(fā)射GF-1遙感衛(wèi)星，突破了高空間分辨率、多光譜與寬覆蓋相結(jié)合的光學(xué)遙感等關(guān)鍵技術(shù)，國產(chǎn)陸地資源衛(wèi)星的發(fā)展又邁上了新的臺(tái)階。我國雷達(dá)衛(wèi)星是在新中國成立后根據(jù)國防建設(shè)的需要逐步形成和發(fā)展起來的，2012年環(huán)境一號(hào)C星(HJ-1C)民用雷達(dá)有效載荷首次成像，成功獲取了雷達(dá)圖像。20世紀(jì)80年代，我國開始重視海洋遙感衛(wèi)星事業(yè)的發(fā)展，2002年發(fā)射了第一顆專用衛(wèi)星海洋一號(hào)(HY-1)； 2011年我國第一顆海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星(HY-2)發(fā)射成功。國產(chǎn)民用衛(wèi)星的成功發(fā)射與應(yīng)用，展現(xiàn)了我國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)較為成熟的技術(shù)和良性發(fā)展的態(tài)勢(shì)，國產(chǎn)民用衛(wèi)星有能力為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供真實(shí)和高效的影像數(shù)據(jù)。

2國內(nèi)外遙感衛(wèi)星的定量對(duì)比內(nèi)容與量化參數(shù)

本文在廣泛搜集國內(nèi)外主要遙感衛(wèi)星資料、數(shù)據(jù)和前人研究成果的基礎(chǔ)，將國產(chǎn)衛(wèi)星(FY-2，F(xiàn)Y-3，CBERS-02B，CBERS-02C，ZY-1，ZY-3，MS-1，GF-1，HY-1，HY-2及HJ-1C)和國外成功的商業(yè)衛(wèi)星(NOAA，OrbView，Meteor，Landsat，GeoEye，MODIS，SPOT，ASTER，PLEIADES，IKONOS，IRS，Quick-Bird，PROBA，WorldView，RapidEye，SeaSat，ERS，JERS，ALOS，RadarSAT，Envisat及TerraSAR)的參數(shù)作為評(píng)價(jià)依據(jù)，進(jìn)行了分析與論證。

2.1研究思路

分析評(píng)價(jià)的技術(shù)流程如圖1所示。首先，利用獲取的國內(nèi)外衛(wèi)星資料提取衛(wèi)星類型、波段覆蓋范圍、空間分辨率和衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域4個(gè)層面的信息，并將每一量化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置更加詳細(xì)的對(duì)比內(nèi)容和定量指標(biāo)； 然后，根據(jù)各項(xiàng)對(duì)比指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估與分析，從量化數(shù)據(jù)中提取國內(nèi)外遙感衛(wèi)星相關(guān)信息，發(fā)掘國內(nèi)外衛(wèi)星在數(shù)據(jù)提供能力、信息獲取能力和應(yīng)用效果方面的異同，最終得出相關(guān)結(jié)論。

圖1　定量化對(duì)比分析與評(píng)估技術(shù)流程

2.2對(duì)比內(nèi)容及其定量參數(shù)

2.2.1衛(wèi)星類型

為了整體把握國內(nèi)外各種類型遙感衛(wèi)星的研發(fā)程度和發(fā)射狀況，本文引入某類衛(wèi)星數(shù)量(n)與衛(wèi)星總數(shù)量(N)的比值(R)來定量評(píng)價(jià)國內(nèi)外所發(fā)射衛(wèi)星類別的均衡程度，以便更好地反映某類衛(wèi)星的優(yōu)勢(shì)程度，R計(jì)算公式為

R=n/N×100% 。

(1)

2.2.2波段覆蓋范圍

1)波段覆蓋度(Bc)。為了衡量國內(nèi)外遙感衛(wèi)星在波段設(shè)置上的差異，從廣度層面對(duì)衛(wèi)星傳感器的波段設(shè)置進(jìn)行評(píng)估量化。統(tǒng)計(jì)了目前國產(chǎn)民用衛(wèi)星和國外主要商業(yè)衛(wèi)星可利用波段的覆蓋情況，通過比例參數(shù)表現(xiàn)波段覆蓋的范圍大小，利用計(jì)算波段覆蓋度Bc。式中：B1和B2分別指衛(wèi)星能夠覆蓋波譜范圍的始末的波長；B0指紫外、可見光、紅外、熱紅外或微波波譜范圍的中心波長。由于同一類型的波段在相應(yīng)的范圍內(nèi)單位相同，故本文忽略波段單位，且公式中的絕對(duì)值表示波譜范圍的距離大小。

Bc=|B2-B1|/|B0|×100%

(2)

2)波譜指數(shù)(Bρ)。由于所涉及波段范圍的衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量不同，反映出的波段設(shè)置技術(shù)水平和提供該波段探測(cè)支持的能力強(qiáng)弱也有所不同，因此利用衛(wèi)星波譜指數(shù)的概念，從深度層面進(jìn)一步分析國內(nèi)外商業(yè)遙感衛(wèi)星波段設(shè)置方面的應(yīng)用價(jià)值。衛(wèi)星波譜指數(shù)Bρ表示為

Bρ=Bi·Bci,

(3)

式中：Bi指能夠探測(cè)的i波段范圍遙感衛(wèi)星的數(shù)量；Bci指衛(wèi)星在i探測(cè)波段的覆蓋度。

2.2.3空間分辨率

空間分辨率的精細(xì)化水平直接影響遙感影像的信息提取程度。隨著空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的日益提高，衛(wèi)星空間分辨率的技術(shù)要求也逐步深化，高清晰程度的遙感衛(wèi)星影像是現(xiàn)在和未來努力追求的目標(biāo)，超高分辨率衛(wèi)星的擁有程度也是衡量其應(yīng)用價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)。本文設(shè)置空間分辨率優(yōu)于2.5 m的衛(wèi)星比例參數(shù)(R≤2.5)用以提供分析依據(jù)，即

R≤2.5=n′/N′×100% ,

(4)

式中：n′指優(yōu)于2.5 m(包括2.5 m)分辨率的遙感衛(wèi)星數(shù)量；N′指衛(wèi)星總數(shù)。

2.2.4應(yīng)用水平

為了更好地掌握國產(chǎn)民用衛(wèi)星和國外主要商用衛(wèi)星的應(yīng)用能力，設(shè)置衛(wèi)星應(yīng)用對(duì)比指數(shù)進(jìn)行評(píng)估。令各領(lǐng)域可應(yīng)用的衛(wèi)星數(shù)量為Uj，國內(nèi)知名檢索平臺(tái)“中國知網(wǎng)(CNKI)”中文獻(xiàn)數(shù)量為UCNKI，將文獻(xiàn)數(shù)量與衛(wèi)星數(shù)量作比，求出平均每顆衛(wèi)星涉及的文獻(xiàn)數(shù)量，從而體現(xiàn)目前衛(wèi)星的應(yīng)用水平UY(CNKI)，即

UY(CNKI)=UCNKI/Uj。

(5)

3國內(nèi)外商用遙感衛(wèi)星的量化評(píng)估

3.1類型對(duì)比

國內(nèi)外各類型衛(wèi)星的數(shù)量和所占比例的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1　衛(wèi)星類型對(duì)比

由表1可以看出，我國在遙感衛(wèi)星類型設(shè)計(jì)方面與國外類似，均包含了氣象、資源、海洋和環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星(為便于分析，本文以具有成像雷達(dá)載荷的衛(wèi)星作代表)4類，在一定程度上說明我國民用衛(wèi)星有能力為本國用戶在不同應(yīng)用領(lǐng)域提供各種類型的數(shù)據(jù)支持。但從所發(fā)射的數(shù)量來看，我國民用衛(wèi)星的研發(fā)程度弱于國外，其中，資源衛(wèi)星和雷達(dá)衛(wèi)星與國外差距較大，國外雷達(dá)衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量是我國的6倍； 氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量與國外基本相當(dāng)。在我國發(fā)射的4類衛(wèi)星中，比例最大的為資源衛(wèi)星(50%)，氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星比例相同(均為20%)，但雷達(dá)衛(wèi)星研發(fā)的數(shù)量甚少(10%)，表明我國在雷達(dá)應(yīng)用技術(shù)層面存在較大不足，雷達(dá)數(shù)據(jù)依舊需要依賴國外衛(wèi)星支撐。

3.2波段設(shè)置對(duì)比

對(duì)于遙感衛(wèi)星的評(píng)估，其探測(cè)器可提供的波譜范圍是重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。現(xiàn)以波長λ為橫坐標(biāo)，設(shè)計(jì)國內(nèi)外衛(wèi)星波段覆蓋范圍對(duì)比圖(圖2)。

圖2　衛(wèi)星波段對(duì)比圖

通過統(tǒng)計(jì)波段覆蓋范圍和衛(wèi)星數(shù)量，得到波段覆蓋度Bc、波譜指數(shù)Bρ和獨(dú)有波段Bs。國產(chǎn)與國外商業(yè)遙感衛(wèi)星不同波段范圍的上述3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)如表2所示。

表2　衛(wèi)星波譜評(píng)價(jià)表

由圖2和表2可以看出，國產(chǎn)與國外主要商業(yè)遙感衛(wèi)星均涵蓋了紫外、可見光、紅外、熱紅外和微波波段。從波段覆蓋度Bc可知，國內(nèi)外遙感衛(wèi)星的可見光波段設(shè)置技術(shù)較為成熟，該波段的衛(wèi)星數(shù)量最多且波段覆蓋范圍最大，國產(chǎn)民用衛(wèi)星和國外主要商業(yè)衛(wèi)星的覆蓋度均達(dá)到94.21%； 對(duì)比波譜指數(shù)Bρ發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)衛(wèi)星為7.54，遠(yuǎn)小于國外的14.13，說明我國的衛(wèi)星發(fā)射程度不及國外，使得國產(chǎn)民用衛(wèi)星在應(yīng)用方面受到一定限制； 國產(chǎn)衛(wèi)星微波波段的設(shè)置明顯落后于國外水平，覆蓋度只達(dá)到8.76%，而國外衛(wèi)星微波波段覆蓋度達(dá)到了24.52%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我國。國產(chǎn)民用微波衛(wèi)星波段指數(shù)為0.09，而國外為1.17，說明我國雖然能夠利用微波進(jìn)行探測(cè)，但衛(wèi)星數(shù)量極少，應(yīng)用波段范圍較窄，空間分辨率等技術(shù)指標(biāo)未能達(dá)到國際領(lǐng)先水平； 國外雷達(dá)遙感衛(wèi)星數(shù)量頗多，性能較高，空間分辨率可達(dá)m級(jí)，已在全世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。國產(chǎn)民用衛(wèi)星在波段設(shè)置方面有優(yōu)勢(shì)，具有獨(dú)有波段，能夠填補(bǔ)國際遙感衛(wèi)星波段設(shè)置方面的空白，例如紫外波段的0.16~0.25 μm，熱紅外波段的6.3~6.535 μm，微波波段的25~30 mm。因此我國應(yīng)發(fā)揚(yáng)優(yōu)勢(shì)，完善不足。

3.3空間分辨率對(duì)比

空間分辨率是遙感衛(wèi)星最重要的參數(shù)之一?？臻g分辨率不同，對(duì)于識(shí)別影像上地物信息的能力也就不同[15]。本文對(duì)國產(chǎn)民用衛(wèi)星和國外主要商業(yè)衛(wèi)星的空間分辨率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其結(jié)果見表3。

表3　衛(wèi)星空間分辨率對(duì)比

由表3可以看出，對(duì)于中級(jí)以上空間分辨率(分辨率dam級(jí)以上)，我國衛(wèi)星多集中于dam級(jí)和m級(jí)，在超高空間分辨率影像的獲取上與國外有一定的差距。在我國現(xiàn)有的遙感衛(wèi)星中，缺少dm級(jí)分辨率的衛(wèi)星，這將是未來我國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)需要著重完善與發(fā)展的技術(shù)層面。

3.4應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?/p>

為了進(jìn)一步分析目前國產(chǎn)民用衛(wèi)星和國外主要商業(yè)衛(wèi)星在應(yīng)用能力和水平上的差異，本文采用已經(jīng)發(fā)布的研究成果(即文獻(xiàn)數(shù)量)作為量化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比評(píng)估。統(tǒng)一采用“主題(應(yīng)用領(lǐng)域)； 標(biāo)題(衛(wèi)星名稱)”的形式進(jìn)行查詢。由于國內(nèi)外衛(wèi)星首次發(fā)射時(shí)間不同，國產(chǎn)衛(wèi)星與國外衛(wèi)星相比起步較晚，故將我國民用衛(wèi)星最早發(fā)射時(shí)間作為時(shí)間起點(diǎn)，即以1988—2014為時(shí)間跨度進(jìn)行文獻(xiàn)數(shù)量查詢。雖然檢索結(jié)果有一定的誤差，但查找的文獻(xiàn)數(shù)量也能夠說明一定的問題。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。

表4　衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?/p>

由表4可以看出，國內(nèi)外遙感衛(wèi)星均可應(yīng)用于多種研究領(lǐng)域，但相比國外主要商業(yè)衛(wèi)星，國產(chǎn)民用衛(wèi)星的可供選擇數(shù)量較少。CNKI檢索平臺(tái)的檢索結(jié)果表明，應(yīng)用國外主要商業(yè)衛(wèi)星的研究成果比應(yīng)用國產(chǎn)民用衛(wèi)星的高出5倍。在每一研究領(lǐng)域中，單顆衛(wèi)星的應(yīng)用率均低于國外衛(wèi)星； 但對(duì)于國際重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，如環(huán)境遙感和測(cè)繪，國產(chǎn)民用衛(wèi)星也占有較高比重，說明國產(chǎn)民用衛(wèi)星雖起步較晚，但有能力應(yīng)用于各熱門領(lǐng)域。上述文獻(xiàn)數(shù)量的巨大差距表明，國產(chǎn)民用衛(wèi)星的技術(shù)水平及應(yīng)用能力與國外主要商業(yè)衛(wèi)星相比依然存在較大差距，目前國內(nèi)外的研究者依舊較多采用國外遙感數(shù)據(jù)。目前我國國產(chǎn)民用衛(wèi)星多用于支撐我國的土地調(diào)查、國土資源遙感監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。為了能夠使國產(chǎn)民用衛(wèi)星較為獨(dú)立地在各領(lǐng)域發(fā)揮作用，我國應(yīng)努力研發(fā)更多可用衛(wèi)星，為我國各應(yīng)用領(lǐng)域提供更加有利的技術(shù)支撐。

4結(jié)論

1)國產(chǎn)民用衛(wèi)星與國外主要商業(yè)衛(wèi)星的應(yīng)用種類相同，但發(fā)射數(shù)量明顯少于國外，尤其資源衛(wèi)星和雷達(dá)衛(wèi)星與國外差距較大，說明我國在陸地資源衛(wèi)星和雷達(dá)衛(wèi)星的研發(fā)上仍有不足。

2)國產(chǎn)民用衛(wèi)星的波段設(shè)置與國外衛(wèi)星相當(dāng)，在各波譜類型中具有較高的波段覆蓋度，且我國民用衛(wèi)星具有一些獨(dú)有波段可以用來填補(bǔ)國外衛(wèi)星的空白。但國產(chǎn)民用衛(wèi)星的發(fā)射程度與國外有一定差距，具有微波波段的民用衛(wèi)星甚少，在相應(yīng)領(lǐng)域的研究仍需要較多地采用國外數(shù)據(jù)。

3)目前我國可達(dá)到中級(jí)以上空間分辨率的民用遙感衛(wèi)星多集中于dam級(jí)和m級(jí)，而具有dm級(jí)以上的超高分辨率衛(wèi)星尚屬空白。

4)國產(chǎn)民用衛(wèi)星與國外主要商業(yè)衛(wèi)星均可服務(wù)于多種應(yīng)用領(lǐng)域，但與國外主要商業(yè)衛(wèi)星相比，各領(lǐng)域可供選擇的國產(chǎn)民用衛(wèi)星數(shù)量較少，應(yīng)用能力和水平不及國外衛(wèi)星，多服務(wù)于本國的資源調(diào)查研究，商業(yè)化程度較低，對(duì)于在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用潛力發(fā)揮還存在諸多限制。

5)國產(chǎn)民用衛(wèi)星較國外衛(wèi)星起步較晚，衛(wèi)星數(shù)量與能力相對(duì)較弱。但通過比較發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)民用衛(wèi)星仍有能力與國外衛(wèi)星匹敵，甚至在某些方面已經(jīng)超過了國外衛(wèi)星。因此，國產(chǎn)民用衛(wèi)星不論在技術(shù)指標(biāo)還是應(yīng)用能力方面都有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)撃堋?/p>

6)應(yīng)大力支持國產(chǎn)民用衛(wèi)星的發(fā)展，提高國產(chǎn)衛(wèi)星的應(yīng)用頻率與質(zhì)量。只有不斷地讓其在各應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮作用，并努力打入國際市場(chǎng)，才會(huì)促進(jìn)國產(chǎn)民用衛(wèi)星的不斷成長和強(qiáng)大。

參考文獻(xiàn)(References)：

[1]王景泉.商業(yè)遙感衛(wèi)星市場(chǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].衛(wèi)星應(yīng)用,2012(1):49-53.

Wang J Q.The situation and development of commercial RS satellite market[J].Satellite Application,2012(1):49-53.

[2]張豐,曹亞明,谷嵩,等.河北省部分典型區(qū)域環(huán)境衛(wèi)星CCD影像與Landsat TM影像的對(duì)比[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2009,29(10):48-49.

Zhang F,Cao Y M,Gu S,et al.Comparison of environmental satellite CCD images and Landsat TM images in Hebei Province[J].Environmental Protection and Circular Economy,2009,29(10):48-49.

[3]周微茹,馮仲科,聶敏莉,等.CBERS與ALOS衛(wèi)星影像融合前后圖像質(zhì)量對(duì)比與評(píng)價(jià)[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2009,34(6):22-27.

Zhou W R,Feng Z K,Nie M L,et al.Comparison and evaluation on image quality before and after mixture of CBERS and ALOS[J].Forest Inventory and Planning,2009,34(6):22-27.

[4]孫中平,熊文成,魏斌,等.環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星CCD影像質(zhì)量評(píng)價(jià)研究[J].紅外,2010,31(9):30-36.

Sun Z P,Xiong W C,Wei B,et al.Image quality evaluation of HJ-1 Satellite CCD sensor[J].Infrared,2010,31(9):30-36.

[5]甘甫平,尤淑撐,邱振戈,等.國土資源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用評(píng)估系統(tǒng)構(gòu)建[J].國土資源遙感,2009,21(1):7-12.doi:10.6046/gtzyyg.2009.01.08.

Gan F P,You S C,Qiu Z G,et al.The Satellite remote sensing evaluation system for land and resources[J].Remote Sensing for Land and Resources,2009,21(1):7-12.doi:10.6046/gtzyyg.2009.01.08.

[6]馬熹肇.資源一號(hào)“02C”衛(wèi)星數(shù)據(jù)在軌測(cè)試分析[D].長春:吉林大學(xué),2012.

Ma X Z.Data Analysis on In-Orbit Testing of Ziyuan 1-02C Satellite[D].Changchun:Jilin University,2012.

[7]王麗霞,盧雁,石磊.“環(huán)境一號(hào)”衛(wèi)星在軌測(cè)試與應(yīng)用能力分析[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2009(4):48-51.

Wang L X,Lu Y,Shi L.The application of HJ-I satellite track testing and the potential application analysis of satellite data[J].Environmental Protection and Circular Economy,2009(4):48-51.

[8]唐新明,謝俊峰.資源三號(hào)衛(wèi)星在軌測(cè)試與應(yīng)用分析[J].地理信息世界,2013,20(2):37-40.

Tang X M,Xie J F.On-orbit test and application analysis of ZY-3 satellite[J].Geomatics World,2013,20(2):37-40.

[9]顧先冰,司群英.國內(nèi)外遙感衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀[J].航天返回與遙感,2000,21(2):29-33.

Gu X B,Si Q Y.Development status of remote sensing satellites in China and overseas[J].Spacecraft Recovery and Remote Sensing,2000,21(2):29-33.

[10]朱良,郭巍,禹衛(wèi)東.合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星發(fā)展歷程及趨勢(shì)分析[J].現(xiàn)代雷達(dá),2009,31(4):5-10.

Zhu L,Guo W,Yu W D.Analysis of SAR satellite development history and tendency[J].Modern Radar,2009,31(4):5-10.

[11]周健,沈成忠.國外雷達(dá)衛(wèi)星的發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)[J].空間電子技術(shù),1999(1):56-61.

Zhou J,Shen C Z.The development and tendency of radar satellite from abroad[J].Space Electronic Technology,1999(1):56-61.

[12]梁家琳.雷達(dá)衛(wèi)星的遙感應(yīng)用及發(fā)展[J].測(cè)繪通報(bào),1999(3):12-13.

Lang J Q.Remote sensing application and development of Radar satellite[J].Bulletin of Surveying and Mapping,1999(3):12-13.

[13]郭寶柱.我國應(yīng)用衛(wèi)星和衛(wèi)星應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].中國信息導(dǎo)報(bào),1999(11):5-6.

Guo B Z.Application and development of Chinese satellite[J].China Science and Technology Resources Review,1999(11):5-6.

[14]宋麗.我國陸地觀測(cè)衛(wèi)星及其數(shù)據(jù)應(yīng)用[J].中國航天,2010(8):3-6.

Song L.Data applications of our country land observation satellites[J].Aerospace China,2010(8):3-6.

[15]張廷斌,唐菊興,劉登忠.衛(wèi)星遙感圖像空間分辨率適用性分析[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào),2006,28(1):79-82.

Zhang T B,Tang J X,Liu D Z.Feasibility of satellite remote sensing image about spatial resolution[J].Journal of Earth Sciences and Environment,2006,28(1):79-82.

(責(zé)任編輯： 刁淑娟)

Quantitative analysis and evaluation of domestic and overseas commercial RS satellites

MA Yue1, JIANG Qigang1, LI Yuanhua1, XIAO Chenchao2, FU Changliang2

(1.CollegeofGeo-ExplorationScienceandTechnology,JilinUniversity,Changchun130026,China; 2.ChinaAeroGeophysicalSurveyandRemoteSensingCenterforLandandResources,Beijing100083,China)

Abstract:In order to investigate the differences between domestic and foreign commercial RS satellites, evaluate the capability of data provision, data acquisition and application effect, measure the extent of their achieving the basic needs of RS in China, the authors conducted a comprehensive investigation and statistic analysis of RS satellites used in China and abroad and set some indices, such as satellite type, band coverage and satellite resolution, with the purpose of making quantitative analysis and comparison of the capability of domestic and foreign satellites. The results show that the types of domestic satellites and spectra are relatively complete, but the number of satellites is less and the band coverage of domestic satellites is less than that of foreign satellites. In addition, the gap of capability of obtaining ultra-high spatial resolution image between domestic and overseas RS satellite is relatively large, and China lacks decimeter level resolution RS satellites. As for application effect, the number of papers on CNKI about the foreign satellites is five times that about domestic satellites. In each field, the utility ratio of single domestic satellite is lower in comparison with that of the foreign satellite. Nevertheless, domestic satellites have higher application potential than foreign satellites in some aspects, and hence they will play a powerful role in the future.

Keywords:domestic and overseas commercial RS satellite; quantitative parameters; capability evaluation; contrastive analysis

作者簡(jiǎn)介：第一 馬玥(1990-)，女，碩士研究生，主要從事資源環(huán)境遙感與GIS應(yīng)用方面的研究。Email: 1191394162@qq.com。

中圖法分類號(hào)：TP 79

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-070X(2016)01-0001-06

基金項(xiàng)目：中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“基于國產(chǎn)衛(wèi)星境外地質(zhì)勘查信息提取技術(shù)和流程研究”(編號(hào)： 12120113099200)和“東北界河地區(qū)國土資源遙感調(diào)查”(編號(hào)： 1212011220105)共同資助。

收稿日期：2014-09-05；

修訂日期：2015-02-27

doi:10.6046/gtzyyg.2016.01.01

引用格式： 馬玥,姜琦剛,李遠(yuǎn)華,等.國內(nèi)外商用遙感衛(wèi)星的定量化對(duì)比分析與評(píng)估[J].國土資源遙感,2016,28(1):1-6.(Ma Y,Jiang Q G,Li Y H,et al.Quantitative analysis and evaluation of domestic and overseas commercial RS satellites[J].Remote Sensing for Land and Resources,2016,28(1):1-6.)