文 ∣ 王海燕 何偉 馮春 中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心

我國已經(jīng)建設(shè)了國家陸地觀測(cè)衛(wèi)星大型地面系統(tǒng)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星數(shù)據(jù)集中處理、統(tǒng)一存檔和統(tǒng)一分發(fā)。陸地觀測(cè)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)包括衛(wèi)星地面系統(tǒng)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)體系、在軌衛(wèi)星定標(biāo)檢校和信息系統(tǒng)集成服務(wù)四個(gè)方面的內(nèi)容。

我國已經(jīng)建成了四代衛(wèi)星地面系統(tǒng)；形成了基于專線、電子政務(wù)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)“三網(wǎng)合一”的不同層次、多類用戶的數(shù)據(jù)分發(fā)體系；建立了多種衛(wèi)星多個(gè)定標(biāo)場，實(shí)現(xiàn)了在軌衛(wèi)星定標(biāo)的業(yè)務(wù)化運(yùn)行，每年定期更新定標(biāo)系數(shù)；建立了衛(wèi)星應(yīng)用綜合信息集成服務(wù)平臺(tái)，推動(dòng)衛(wèi)星數(shù)據(jù)“落地”，帶動(dòng)了地理信息的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

一、衛(wèi)星地面系統(tǒng)

1999年，我國成功引進(jìn)了中巴地球資源衛(wèi)星01星（CBERS-01）地面系統(tǒng)。2007年，自主研制了CBERS-02B星地面系統(tǒng)，初步形成了分布式計(jì)算、集中存儲(chǔ)的地面處理系統(tǒng)體系架構(gòu)。2008年，集中統(tǒng)一的國家陸地觀測(cè)衛(wèi)星地面系統(tǒng)投入運(yùn)行，承擔(dān)了CBERS系列03星、04星和環(huán)境減災(zāi)小衛(wèi)星A、B、C星（HJ-1A/B/C）5顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理、產(chǎn)品存檔、分發(fā)和服務(wù)。2013年，高分一號(hào)衛(wèi)星（GF-1）發(fā)射成功，我國陸地觀測(cè)衛(wèi)星地面系統(tǒng)集成了無限帶寬（Infiniband）等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了萬兆網(wǎng)絡(luò)。目前，空間基礎(chǔ)設(shè)施陸地觀測(cè)衛(wèi)星地面系統(tǒng)正在順利實(shí)施，以云計(jì)算、云存儲(chǔ)為架構(gòu)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理效率大大提高。圖1為衛(wèi)星地面系統(tǒng)發(fā)展圖。

圖1 衛(wèi)星地面系統(tǒng)發(fā)展

綜上所述，我國已經(jīng)建成了四代衛(wèi)星地面系統(tǒng)，包括CBERS-0 1/02/02 B星地面系統(tǒng)、國家陸地觀測(cè)衛(wèi)星地面系統(tǒng)、資源三號(hào)衛(wèi)星地面系統(tǒng)和高分專項(xiàng)（民用部分）衛(wèi)星地面系統(tǒng)。

地面系統(tǒng)由八個(gè)分系統(tǒng)組成，通過接收、處理、存檔、分發(fā)以及科學(xué)的任務(wù)規(guī)劃編排，最大限度獲取用戶所需數(shù)據(jù)，使衛(wèi)星應(yīng)用的效益發(fā)揮到最大。基于云架構(gòu)的第五代遙感衛(wèi)星地面系統(tǒng)目前正在建設(shè)當(dāng)中。圖2為地面系統(tǒng)工作模式。

圖2 地面系統(tǒng)工作模式示意圖

二、衛(wèi)星數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)體系

1999年，我國引進(jìn)了C/S結(jié)構(gòu)服務(wù)系統(tǒng)；2005年，第一次實(shí)現(xiàn)了B/S結(jié)構(gòu)的面向“互聯(lián)網(wǎng)”的分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)；2008年，第一次實(shí)現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+專線”分發(fā)數(shù)據(jù)模式；2011年，實(shí)現(xiàn)了“遙感+GIS”交互的分發(fā)設(shè)計(jì)；2013年，建設(shè)了“三網(wǎng)合一”的分發(fā)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系；2017年，初步完成了基于“大數(shù)據(jù)+微服務(wù)”架構(gòu)的分發(fā)服務(wù)平臺(tái)；2018年，初步實(shí)現(xiàn)了“全分辨率影像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)布”的新的分發(fā)服務(wù)模式。

我國已經(jīng)建成了陸地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，該平臺(tái)是一個(gè)統(tǒng)一的、開放的平臺(tái)，陸地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)可通過該平臺(tái)進(jìn)行查詢、訂購和下載。該平臺(tái)的主要技術(shù)指標(biāo)為支持2000人同時(shí)在線訪問，支持100人同時(shí)在線檢索，當(dāng)天數(shù)據(jù)當(dāng)天準(zhǔn)實(shí)時(shí)發(fā)布。

我國已形成了基于專線、電子政務(wù)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)“三網(wǎng)合一”的不同層次、多類用戶的數(shù)據(jù)分發(fā)體系（圖3）。與自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、水利部、住建部、減災(zāi)委、交通運(yùn)輸部等國家部委建設(shè)了21條專線，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)推送服務(wù)。電子政務(wù)網(wǎng)覆蓋范圍擴(kuò)展到京內(nèi)85家部委行業(yè)用戶以及京外31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市以及新疆建設(shè)兵團(tuán)。所有與互聯(lián)網(wǎng)連接的用戶都可通過互聯(lián)網(wǎng)方便快速獲得數(shù)據(jù)。

圖3 “三網(wǎng)合一”的不同層次、多類用戶的數(shù)據(jù)分發(fā)體系

目前，已向用戶分發(fā)各類產(chǎn)品數(shù)據(jù)累計(jì)突破4000萬景，注冊(cè)用戶量約1.6萬。用戶可通過陸地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)獲取數(shù)據(jù)，整個(gè)獲取過程完全自動(dòng)化、自助化。

三、在軌衛(wèi)星定標(biāo)檢校

從2000年起，我國首次開展敦煌絕對(duì)輻射校正試驗(yàn)；2008年，HJ-1B青海湖熱紅外定標(biāo)試驗(yàn)；2010年，內(nèi)蒙古鄂托克旗SAR定標(biāo)場建成；2013年，建成嵩山固定靶標(biāo)場；2014年9月，建成數(shù)字化幾何檢校場（新疆伊犁、京冀豫、河南安陽）；2014年10月，高分專項(xiàng)定標(biāo)檢校分系統(tǒng)實(shí)施；2016年，高分三號(hào)SAR內(nèi)蒙古定標(biāo)試驗(yàn)；2017年1月，空基“十二五”定標(biāo)場網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)施；2017年12月，建成云南數(shù)字化幾何檢校場；2018年，建成敦煌、青海湖自動(dòng)化觀測(cè)設(shè)施，初步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化定標(biāo)；2019年1月，空基“十三五”定標(biāo)場網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)施；2019年6月，建成云南低緯度定標(biāo)場。

目前，我國在軌衛(wèi)星校正場已覆蓋了可見光、紅外、激光雷達(dá)、微波遙感等多種衛(wèi)星，每年開展在軌衛(wèi)星的業(yè)務(wù)化定標(biāo)試驗(yàn)，結(jié)合交叉定標(biāo)試驗(yàn)，定期更新與發(fā)布各類在軌衛(wèi)星的定標(biāo)系數(shù)。

四、信息系統(tǒng)集成服務(wù)

衛(wèi)星應(yīng)用綜合信息集成服務(wù)平臺(tái)可以充分發(fā)揮遙感數(shù)據(jù)的價(jià)值，結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)需求直接產(chǎn)出應(yīng)用專題產(chǎn)品。通過平臺(tái)，利用國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)以“軟件+服務(wù)”的模式打造綜合信息集合服務(wù)，將衛(wèi)星數(shù)據(jù)“落地”，支持地方政府決策管理，長期業(yè)務(wù)化運(yùn)行于國土、水利以及沉降等行業(yè)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)與地區(qū)分布推廣；帶動(dòng)地理信息、云計(jì)算以及北斗等產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為地方產(chǎn)業(yè)建設(shè)提供數(shù)據(jù)、信息、技術(shù)及人才支撐；促進(jìn)信息綜合與融合，完成“孤島信息”到“智能信息”的轉(zhuǎn)變；促進(jìn)智慧城市建設(shè)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等產(chǎn)生更多產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與政府管理進(jìn)步。