衛(wèi)星測繪發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

唐新明 胡芬

（國家測繪地理信息局衛(wèi)星測繪應(yīng)用中心，北京 100048）

0 引言

衛(wèi)星測繪遙感是測繪地理信息行業(yè)的“重器”，是基于各類測繪衛(wèi)星獲取地理信息和提供地理信息服務(wù)的重要手段，是保障測繪地理信息發(fā)展數(shù)據(jù)源的重要支撐。為滿足國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國家安全對地理信息資源覆蓋面、現(xiàn)勢性和產(chǎn)品種類的要求，打破自主衛(wèi)星數(shù)據(jù)源匱乏和過分依賴國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)的局面，自20世紀(jì)末以來，國家高度重視測繪遙感衛(wèi)星建設(shè)工作，牽頭組織開展了自主測繪衛(wèi)星的一系列技術(shù)論證，科學(xué)規(guī)劃、推進(jìn)自主測繪衛(wèi)星的立項(xiàng)、研制和發(fā)射，力爭建設(shè)一套長期、穩(wěn)定、連續(xù)的自主民用測繪衛(wèi)星體系。經(jīng)過多年持續(xù)不斷的技術(shù)攻關(guān)，已成功突破國產(chǎn)立體測圖衛(wèi)星測繪和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了衛(wèi)星測繪從理論研究、技術(shù)創(chuàng)新到工程應(yīng)用的創(chuàng)新體系，成為國際上少數(shù)幾個(gè)掌握成套衛(wèi)星測繪技術(shù)的國家?！百Y源三號”系列衛(wèi)星的成功發(fā)射，填補(bǔ)了我國民用自主高分辨率衛(wèi)星測繪的空白，打破了國外的技術(shù)封鎖和數(shù)據(jù)壟斷，影像品質(zhì)和精度達(dá)到國際同類領(lǐng)先水平[1-3]。國產(chǎn)衛(wèi)星測繪實(shí)現(xiàn)了從無到好、從依賴國外進(jìn)口到自主可控的歷史性跨越，進(jìn)入多類型多分辨率多星時(shí)代，15∶萬光學(xué)衛(wèi)星測繪水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

國際上遙感衛(wèi)星發(fā)展迅猛，測繪衛(wèi)星作為高精度遙感衛(wèi)星其種類日趨豐富，衛(wèi)星性能不斷提升，空間、時(shí)間和光譜分辨率、敏捷機(jī)動(dòng)能力、定位精度等均實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，多星組網(wǎng)成為一種常態(tài)，由可見/不可見、主動(dòng)/被動(dòng)、線陣/面陣等多類型傳感器數(shù)據(jù)交叉組合的復(fù)合測繪成為一種新的手段，創(chuàng)新了傳統(tǒng)的衛(wèi)星測繪體制和理論方法，衛(wèi)星應(yīng)用水平和商業(yè)模式也在不斷創(chuàng)新升級，與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)深度融合的趨勢明顯，數(shù)據(jù)應(yīng)用從傳統(tǒng)的基礎(chǔ)應(yīng)用向?qū)I(yè)應(yīng)用、深度開發(fā)應(yīng)用和社會(huì)化應(yīng)用拓展[4-5]。

近年來，國產(chǎn)測繪衛(wèi)星性能有較大提升，衛(wèi)星應(yīng)用取得顯著成效，與國際先進(jìn)水平的差距在不斷縮小，但總體上還存在較大的提升空間，需要以問題為導(dǎo)向，以需求為牽引，加強(qiáng)衛(wèi)星測繪遙感技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，推動(dòng)我國測繪衛(wèi)星和衛(wèi)星測繪轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。

1 國內(nèi)外衛(wèi)星測繪發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，國際上衛(wèi)星測繪快速發(fā)展，逐漸形成了涵蓋光學(xué)、雷達(dá)、激光測高、重力等多種類型傳感器的測繪衛(wèi)星對地觀測體系，衛(wèi)星測繪能力和應(yīng)用水平不斷提升。

光學(xué)遙感衛(wèi)星方面，美國擁有連續(xù)對地觀測長達(dá)40年的Landsat系列、世界上第一顆高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星 IKONOS、世界首顆亞米級分辨率商業(yè)衛(wèi)星 QuickBird等，以及分辨率已達(dá) 0.31m的WorldView-3/4，其中WorldView-3/4的定位精度2m、高程精度1～2m（無控制點(diǎn)），代表了當(dāng)前民用遙感衛(wèi)星最高水平。歐洲的光學(xué)遙感衛(wèi)星主要以法國SPOT系列、Pleiades系列和俄羅斯的RESURS系列為代表，其中SPOT-6/7全色分辨率達(dá)到1.5m，無控定位精度優(yōu)于10m，Pleiades-1A/1B全色分辨率達(dá)到了0.5m，無控定位精度優(yōu)于3m，RESURS-P衛(wèi)星全色分辨率達(dá)到了1m。亞洲國家的光學(xué)遙感衛(wèi)星技術(shù)水平也已具備相當(dāng)?shù)膰H競爭力，其中日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）研制并發(fā)射的三線陣陸地觀測衛(wèi)星（ALOS），可滿足12.5∶萬比例尺地形圖測繪的精度要求，印度成功發(fā)射了多顆Cartosat制圖衛(wèi)星，韓國的KOMPSAT系列衛(wèi)星其全色分辨率也達(dá)到了亞米級。

雷達(dá)衛(wèi)星方面，歐洲于 2007年發(fā)射了 TerraSAR-X高精度干涉雷達(dá)測量衛(wèi)星，與 2010年發(fā)射的TanDEM-X構(gòu)成衛(wèi)星星座，可提供格網(wǎng)尺寸12m、高程精度4m的DEM數(shù)據(jù)。德國、意大利等國家在衛(wèi)星研制方面也取得了可觀成果，衛(wèi)星由單一成像模式向多種成像模式轉(zhuǎn)變，極化方式由單極化向多極化甚至全極化發(fā)展，分辨率由百米量級提高至亞米級。

激光測高衛(wèi)星方面，激光測高衛(wèi)星正逐步成為高精度地形測量的新手段。美國先后成功發(fā)射了MGS、ICESat、LRO等多顆激光測高衛(wèi)星。搭載了GLAS地球科學(xué)激光測高系統(tǒng)的ICESat衛(wèi)星是一顆對地觀測的激光測高衛(wèi)星，該衛(wèi)星在極地冰蓋監(jiān)測、全球陸地高程測量、海冰測量、森林生物量估算等方面展現(xiàn)了出色的能力。

重力衛(wèi)星方面，歐洲和美國處于國際領(lǐng)先地位，先后發(fā)射了CHAMP、GRACE與GOCE等重力衛(wèi)星，采用的衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星技術(shù)和衛(wèi)星重力梯度測量技術(shù)成為目前主要的重力探測技術(shù)，測定的地球重力場和大地水準(zhǔn)面中長波精度較EGM96等重力場模型提高了約2～3個(gè)數(shù)量級。

1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

在光學(xué)衛(wèi)星測繪方面，近年來國產(chǎn)衛(wèi)星的傳感器空間分辨率、敏捷機(jī)動(dòng)能力、幾何定位精度都有顯著進(jìn)步，衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)也穩(wěn)步推進(jìn)?！百Y源三號”01星將國產(chǎn)衛(wèi)星幾何定位精度從數(shù)百米提高到10m，“資源三號”02星的成功發(fā)射實(shí)現(xiàn)了兩顆“資源三號”測繪衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，使衛(wèi)星系統(tǒng)重訪周期有效縮短。目前，“資源三號”01星已經(jīng)超過了衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命，03星已經(jīng)立項(xiàng)，將接替01星，與02星組成星座，獲取全球高分辨率三線陣衛(wèi)星影像，為全球地理信息資源建設(shè)、新型基礎(chǔ)測繪、天地圖及相關(guān)行業(yè)應(yīng)用提供更多更好的立體影像和地理信息產(chǎn)品。“高分二號”衛(wèi)星的發(fā)射，標(biāo)志著國產(chǎn)遙感衛(wèi)星進(jìn)入亞米級“高分時(shí)代”[6]；2018年3月成功發(fā)射的2m/8m光學(xué)衛(wèi)星星座（“高分一號”02、03、04衛(wèi)星）作為我國首個(gè)自然資源業(yè)務(wù)衛(wèi)星星座，在充分繼承“高分一號”衛(wèi)星成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，突出高分辨率、寬覆蓋、靈活觀測等應(yīng)用導(dǎo)向，開啟了我國自然資源調(diào)查監(jiān)測和保護(hù)監(jiān)管的新時(shí)代；計(jì)劃于2019年發(fā)射的“高分七號”衛(wèi)星是國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)的一顆亞米級測繪衛(wèi)星，將重點(diǎn)突破11∶萬立體測繪關(guān)鍵技術(shù)?！氨本┮惶枴薄ⅰ氨本┒枴?、“吉林一號”、“高景一號”等多顆商業(yè)高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星已經(jīng)在軌運(yùn)行，其中“北京二號”是由 3顆高分辨率小衛(wèi)星組成的民用商業(yè)遙感衛(wèi)星星座（DMC-3），屬于中英合作項(xiàng)目，由英國薩里衛(wèi)星技術(shù)有限公司（SSTL）承擔(dān)研制，中國二十一世紀(jì)空間技術(shù)應(yīng)用股份有限公司（21AT）承擔(dān)其任務(wù)測控、運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)接收、產(chǎn)品生產(chǎn)和分發(fā)服務(wù)；長光衛(wèi)星技術(shù)有限公司2015年發(fā)射的“吉林一號”星座由光學(xué)遙感主星、靈巧成像驗(yàn)證星、靈巧成像視頻星（1星和2星）組成，其中靈巧成像視頻星是國內(nèi)首個(gè)具備全彩視頻拍攝能力的衛(wèi)星，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了較高水平；四維世景科技有限公司于2016年12月和2018年1月分別發(fā)射了0.5m級高分辨率商業(yè)遙感小衛(wèi)星“高景一號”01/02星和03/04星，4顆衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)營后，可實(shí)現(xiàn)全球任意地點(diǎn)每天1～2次重訪。總體而言，我國光學(xué)高分辨率測繪衛(wèi)星技術(shù)與國際發(fā)展前沿相比，盡管還存在一定的差距，但差距在逐漸縮小。

自然條件惡劣的云貴川等地區(qū)一直是光學(xué)衛(wèi)星測繪的困難區(qū)域，高精度合成孔徑雷達(dá)干涉（InSAR）測繪衛(wèi)星，具備全天時(shí)、全天候雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取能力，在光學(xué)遙感影像無法獲取的情況下，利用干涉雷達(dá)衛(wèi)星替代光學(xué)遙感進(jìn)行測繪，可以彌補(bǔ)由于光學(xué)遙感影像缺失而造成的地理信息缺失。然而，我國現(xiàn)有的雷達(dá)衛(wèi)星尚不具備干涉能力，無法為15∶萬及更大比例尺測繪產(chǎn)品的生產(chǎn)、更新和修測提供有效的數(shù)據(jù)支撐。在合成孔徑雷達(dá)（SAR）衛(wèi)星測繪方面，目前L波段差分干涉SAR衛(wèi)星已立項(xiàng)，計(jì)劃于2020年發(fā)射，屆時(shí)將為全球高程模型建設(shè)、地面沉降監(jiān)測及應(yīng)急測繪等工作提供新型技術(shù)手段。同時(shí)，我國正推動(dòng)開展其他SAR衛(wèi)星的論證工作，包括X波段、Ka波段雙天線SAR衛(wèi)星等。深圳中科遙感衛(wèi)星有限公司提出了“深圳一號”低成本商業(yè)SAR遙感衛(wèi)星星座計(jì)劃，計(jì)劃于2021年前逐步建成由8顆微小型SAR衛(wèi)星組網(wǎng)而成的星座，這一星座具備重訪周期短、成像模式多、分辨率高等特點(diǎn)，可應(yīng)用于城市安全及重大工程動(dòng)態(tài)監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測、地理國情監(jiān)測、城市三維建模等多個(gè)領(lǐng)域。

在對地激光測高應(yīng)用方面，“資源三號”02星首次搭載了對地激光測高儀試驗(yàn)載荷。已經(jīng)立項(xiàng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星是我國“十三五”期間計(jì)劃發(fā)射的一顆重要陸地觀測衛(wèi)星，星上計(jì)劃搭載5波束的激光測高儀，可以用于全球高程控制點(diǎn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)、全球無控制測圖、極地冰蓋測繪等?！案叻制咛枴毙l(wèi)星也將搭載2波束、3Hz的激光測高儀，測距精度達(dá)0.3m，可為11∶萬立體測繪提供支持。激光測高衛(wèi)星作為光學(xué)成像的有益補(bǔ)充，可以提高數(shù)據(jù)獲取的時(shí)效性、精確性，為困難地區(qū)地形測繪、海洋測繪、極地測繪、城市變化監(jiān)測、應(yīng)急測繪保障等提供快速可靠的三維地理空間信息。然而，作為測繪行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要突破口，星載激光測高在我國的應(yīng)用和發(fā)展才剛剛起步。

全球高程基準(zhǔn)的高精度統(tǒng)一已成為國家“一帶一路”倡議、海洋戰(zhàn)略中地理信息資源獲取的重要瓶頸問題。發(fā)展重力衛(wèi)星，聯(lián)合地面重力測量、衛(wèi)星測高等多元重力信息獲取技術(shù)，開展高精度的全球統(tǒng)一高程基準(zhǔn)研究，有助于突破全球高程基準(zhǔn)統(tǒng)一、全球高精度（似）大地水準(zhǔn)面構(gòu)建與維持等關(guān)鍵技術(shù)，為國家“一帶一路”倡議和全球化發(fā)展戰(zhàn)略等提供服務(wù)。從20世紀(jì)80年代起開始跟蹤國外進(jìn)行重力場恢復(fù)技術(shù)的研究，在利用衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星技術(shù)反演重力場方面取得了豐富的成果；20世紀(jì)90年代初包括武漢大學(xué)在內(nèi)的多家單位對衛(wèi)星重力梯度恢復(fù)重力場的理論方法及軟件設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了許多卓有成效的研究；目前民用重力梯度測量衛(wèi)星預(yù)研正在推進(jìn)中，開展了重力測量衛(wèi)星系統(tǒng)需求論證分析，在星載GPS精密定軌、高精度地球重力場恢復(fù)等領(lǐng)域取得了進(jìn)展，具備了一定的技術(shù)儲(chǔ)備。

總體上看，盡管我國衛(wèi)星測繪應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)較快的發(fā)展階段，但是發(fā)展過程中還存在一些問題和不足。例如，衛(wèi)星體系發(fā)展不平衡不充分，缺乏有效的效能評估；衛(wèi)星平臺及傳感器的種類不夠豐富，尤其缺乏超高分辨率光學(xué)、干涉雷達(dá)、激光、重力等遙感衛(wèi)星，難以適應(yīng)“一帶一路”倡議、國家自然資源監(jiān)管、海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略實(shí)施、生態(tài)文明建設(shè)、國家治理現(xiàn)代化、數(shù)字中國建設(shè)、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施等要求；衛(wèi)星系統(tǒng)的定量指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比仍有進(jìn)步空間，總體上處于跟蹤世界前沿的發(fā)展階段，具有國際前瞻性和引領(lǐng)性的技術(shù)創(chuàng)新不多，部分領(lǐng)域存在空白；由于地面接收站與定標(biāo)場網(wǎng)覆蓋不足，現(xiàn)有衛(wèi)星系統(tǒng)能力存在短板，應(yīng)用效能有待進(jìn)一步提高；數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化、智能化、集成化水平有待提高，專業(yè)化、大眾化應(yīng)用水平不高，與實(shí)際應(yīng)用需求仍有一定差距；數(shù)據(jù)政策及標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制不夠健全；產(chǎn)業(yè)化、國際化進(jìn)程較為緩慢，應(yīng)用模式創(chuàng)新不足，等等。

2 “資源三號”衛(wèi)星測繪技術(shù)攻關(guān)及應(yīng)用

2.1 關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)

“資源三號”01星于2012年1月9日成功發(fā)射，是我國第一顆民用高分辨率光學(xué)傳輸型測繪衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了我國高精度測繪衛(wèi)星“零的突破”?！百Y源三號”02星已于2016年5月30日成功發(fā)射，衛(wèi)星充分繼承了01星技術(shù)狀態(tài)，采用一步正樣研制并進(jìn)行適應(yīng)性改造，星上首次搭載了一臺激光測高試驗(yàn)載荷?！百Y源三號”衛(wèi)星最大特點(diǎn)是首次實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)自主衛(wèi)星的高精度立體測圖。該系列衛(wèi)星立足航天攝影測量的技術(shù)前沿，針對我國資源衛(wèi)星難測圖的問題，突破了衛(wèi)星總體技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)到幾何檢校及立體測圖等一系列技術(shù)難題，衛(wèi)星影像比原來國產(chǎn)資源衛(wèi)星的直接定位精度提高了數(shù)十倍，產(chǎn)品全面滿足了15∶萬和12.5∶萬立體測圖精度的要求，達(dá)到國際同類領(lǐng)先水平。

總體來說，“資源三號”衛(wèi)星在測繪技術(shù)方面具有以下幾個(gè)特點(diǎn)[1,7-16]：

1）在天地一體化仿真與指標(biāo)設(shè)計(jì)方面，建立了光學(xué)測繪遙感衛(wèi)星輻射幾何一體化的仿真平臺，解決了測繪遙感衛(wèi)星總體精度設(shè)計(jì)的難題，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星總體技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)的定量化。

測繪衛(wèi)星是可用于高精度三維立體測圖的遙感衛(wèi)星，其特點(diǎn)是天地一體化程度高、設(shè)計(jì)難度大、精度要求高，是遙感衛(wèi)星中技術(shù)難度極大的衛(wèi)星。在“資源三號”衛(wèi)星論證過程中，提出了衛(wèi)星測圖誤差指標(biāo)分解方法，解決了衛(wèi)星精度指標(biāo)設(shè)計(jì)的理論問題，論證了“資源三號”衛(wèi)星影像高程精度達(dá)到5 m的技術(shù)方案。針對15∶萬立體測圖的應(yīng)用需求，研究了包括相機(jī)分辨率、光學(xué)系統(tǒng)誤差、焦平面誤差，以及星敏感器姿態(tài)測量誤差、姿態(tài)穩(wěn)定度和衛(wèi)星顫振、軌道實(shí)時(shí)和事后處理誤差、時(shí)間同步誤差、基高比等在內(nèi)的全鏈路成像過程誤差公式，建立了嚴(yán)密的光學(xué)衛(wèi)星線陣攝影測量模型，形成了高精度光學(xué)立體測繪衛(wèi)星精度分析方法，與衛(wèi)星研制部門一起，提出采用2～5m分辨率三線陣測繪相機(jī)進(jìn)行15∶萬比例尺立體測圖的技術(shù)方案，制定了《“資源三號”衛(wèi)星研制總要求》，構(gòu)建了“資源三號”衛(wèi)星的總體技術(shù)指標(biāo)體系。

在理論分析基礎(chǔ)上，建立了高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星輻射幾何一體化仿真平臺，解決了測繪衛(wèi)星總體技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)的仿真問題，發(fā)展了基于姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)的姿態(tài)仿真模型，提出了功率譜合成等方法，實(shí)現(xiàn)了不同姿態(tài)確定精度、不同穩(wěn)定度、長短周期變化及高頻顫振等姿態(tài)模擬；對軌道誤差、內(nèi)方位元素誤差和時(shí)間同步誤差分別建立軌道動(dòng)力學(xué)仿真模型、內(nèi)方位元素?cái)M合模型和TDI時(shí)間積分模型，構(gòu)建全鏈路輻射仿真技術(shù)，發(fā)展光學(xué)系統(tǒng)成像退化模型和電子系統(tǒng)成像退化模型，實(shí)現(xiàn)了地面輻亮度場建模、全色相機(jī)和多光譜相機(jī)輻射響應(yīng)模擬、靜態(tài)/動(dòng)態(tài)MTF模擬、SNR模擬、TDICCD成像數(shù)值積分器模擬；基于逆向蒙特卡羅光線追蹤等方法，自主構(gòu)建輻射幾何一體化仿真平臺，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星總體技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)的定量化。該平臺模擬大量的衛(wèi)星影像，對多種條件下生成的仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行立體測圖精度評價(jià)，構(gòu)建了星地閉環(huán)驗(yàn)證的衛(wèi)星精度指標(biāo)預(yù)估體系。

針對衛(wèi)星下傳的影像數(shù)據(jù)品質(zhì)，提出了一套面向測繪衛(wèi)星應(yīng)用的遙感影像壓縮及品質(zhì)評價(jià)方法，構(gòu)建了我國光學(xué)遙感衛(wèi)星影像壓縮品質(zhì)評價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)了星上數(shù)據(jù)高保真壓縮技術(shù)，自主設(shè)計(jì)了影像構(gòu)像品質(zhì)的綜合性評價(jià)指標(biāo)；對多種壓縮比采用多種數(shù)據(jù)、運(yùn)用多種方法，對多種應(yīng)用目標(biāo)進(jìn)行了上千幅影像的壓縮試驗(yàn)和評價(jià)；提出了我國光學(xué)測繪衛(wèi)星影像壓縮比一般不應(yīng)超過41∶的指標(biāo)，改變了過去國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星長期采用81∶壓縮比的局面。

2）建立了我國高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星幾何檢校場，突破了國產(chǎn)光學(xué)衛(wèi)星幾何檢校技術(shù)難題，結(jié)束了我國衛(wèi)星定位精度長期低下的歷史。

衛(wèi)星的高精度幾何檢校是衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)立體測圖的前提。在“資源三號”衛(wèi)星之前，我國高分辨率衛(wèi)星的無控制點(diǎn)定位精度和國外同類衛(wèi)星的定位精度存在較大差距，如“資源一號”02B星定位精度為1km、“資源二號”03星等衛(wèi)星的定位精度為200m，傳感器內(nèi)部幾何檢校幾乎是空白。而SPOT-5、ALOS等國外衛(wèi)星的定位精度達(dá)到幾十米，近些年發(fā)射的高分辨率的GeoEye和WorldView等衛(wèi)星的無控制點(diǎn)定位精度甚至達(dá)到了10m以內(nèi)。

衛(wèi)星幾何檢校是高精度測繪的瓶頸問題，也一直是國外不公開的核心技術(shù)。通過深入研究衛(wèi)星幾何檢校原理，自主提出了天地一體化幾何檢校技術(shù)和幾何檢校場建設(shè)方案。從幾何檢校場面積、地形、氣象、人工幾何靶標(biāo)、自然標(biāo)志點(diǎn)、地物波譜6個(gè)方面出發(fā)，完成了“資源三號”衛(wèi)星地面幾何檢校場建設(shè)方案。在國內(nèi)遴選出新疆、黑龍江、內(nèi)蒙古、河北、河南等地區(qū)作為我國測繪衛(wèi)星高精度幾何檢校場的候選區(qū)域，并建立了我國光學(xué)遙感衛(wèi)星幾何檢校場。

在研究法國、美國等國衛(wèi)星的基礎(chǔ)上，提出了采用12∶ 000數(shù)字高程模型（DEM）和數(shù)字正射影像（DOM）并輔以人工靶標(biāo)進(jìn)行國產(chǎn)光學(xué)衛(wèi)星高精度幾何檢校的方法，構(gòu)建了廣義指向角模型、多 CCD拼接擬合和 CCD線陣畸變綜合處理等模型，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)方位元素的精確標(biāo)定；采用相位配準(zhǔn)的方法，突破了“資源三號”衛(wèi)星影像亞像元匹配技術(shù)；提出了波爾茲曼曲線擬合人工靶標(biāo)像點(diǎn)坐標(biāo)的方法，提取精度可達(dá)到1/20像元；針對衛(wèi)星的上千個(gè)技術(shù)參數(shù)，提出了對姿軌參數(shù)誤差和設(shè)備安裝誤差分步求解的策略，解決了內(nèi)外方位元素之間的強(qiáng)相關(guān)性問題；提出了多檢校場、多類型控制點(diǎn)聯(lián)合標(biāo)定技術(shù)和方案，解決了外方位元素的動(dòng)態(tài)變化問題。

自主研制了高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星的幾何檢校系統(tǒng)，全面攻克了我國光學(xué)遙感衛(wèi)星幾何檢校的技術(shù)難題，建立了15∶萬光學(xué)遙感衛(wèi)星檢校技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了我國高分辨率衛(wèi)星幾何檢校技術(shù)的創(chuàng)新。利用華北等多個(gè)地區(qū)的高精度DEM和DOM及人工靶標(biāo)數(shù)據(jù)，對“資源三號”衛(wèi)星影像進(jìn)行在軌幾何檢校。首次檢校后，三線陣全色相機(jī)的內(nèi)方位元素標(biāo)定精度達(dá)到0.25像元以內(nèi)，影像無控制點(diǎn)定位精度從檢校前的900m提高到25m。多次檢校后影像的無控制點(diǎn)定位精度達(dá)到10m，影像直接定位精度提升90倍。經(jīng)過檢校，“資源三號”衛(wèi)星影像無控制點(diǎn)定位精度已超過法國SPOT-5、日本ALOS和印度IRS-P5等衛(wèi)星，居國際同類衛(wèi)星的首位。

3）建立了高精度的成像幾何模型，實(shí)現(xiàn)了測繪衛(wèi)星的高精度事后定姿和定軌，突破了航天攝影測量的一整套核心技術(shù)。

衛(wèi)星成像幾何模型、定軌和定姿參數(shù)是高精度測圖的關(guān)鍵。模型的嚴(yán)密性、姿態(tài)和軌道的精確性都對測圖精度起著決定性作用。

針對“資源三號”衛(wèi)星下傳的軌道、姿態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了衛(wèi)星事后定姿、事后定軌技術(shù)；提出了星載和地面一體化聯(lián)合精密定軌方法與衛(wèi)星軌道系統(tǒng)誤差標(biāo)定方法，實(shí)現(xiàn)了“資源三號”高精度GPS事后定軌，三維定軌精度可達(dá)到3～4cm；發(fā)展了雙向卡爾曼濾波算法，研制了星敏感器相機(jī)偏置矩陣模型和星敏感器陀螺聯(lián)合定姿方法，“資源三號”衛(wèi)星姿態(tài)后處理精度可達(dá)到1″。

在線陣推掃式多中心投影理論的基礎(chǔ)上，自主提出了“資源三號”衛(wèi)星嚴(yán)密成像模型構(gòu)建方法，建立了高精度的有理函數(shù)模型（RFM）。針對衛(wèi)星的姿態(tài)變化、TDICCD積分時(shí)間不連續(xù)、成像系統(tǒng)變化等不規(guī)則成像問題，自主提出了虛擬重成像技術(shù)，構(gòu)建了理想線陣無畸變虛擬 CCD成像模型，實(shí)現(xiàn)了從基于實(shí)驗(yàn)室參數(shù)的嚴(yán)密成像模型到在軌運(yùn)行嚴(yán)密成像模型的簡化；構(gòu)建了虛擬控制點(diǎn)求解方式，實(shí)現(xiàn)了RFM參數(shù)的高精度穩(wěn)健估計(jì)求解，建立了分子分母不相同的三階RFM。嚴(yán)密成像模型到RFM的轉(zhuǎn)換誤差優(yōu)于0.001 5像元，優(yōu)于0.05像元的平均水平。

利用自主研發(fā)的成像幾何模型，“資源三號”衛(wèi)星影像的精度達(dá)到了稀少控制點(diǎn)條件下，平面精度優(yōu)于3m，高程精度優(yōu)于2m，全面超過15∶萬測圖精度指標(biāo)，可進(jìn)行12.5∶萬立體測圖，還可以用于11∶萬部分地形要素的更新；無控制點(diǎn)條件下，平面精度優(yōu)于10m，高程精度優(yōu)于5m，可直接用于15∶萬基礎(chǔ)地理信息更新，甚至可用于全球15∶萬無控制立體測圖。測圖精度全面優(yōu)于法國SPOT-5、日本ALOS和印度 P5等國外同類衛(wèi)星，不僅結(jié)束了我國衛(wèi)星難以測圖的歷史，而且使得自主衛(wèi)星的測圖精度與國際同類衛(wèi)星相比處于領(lǐng)先水平。

4）建立了國際通行的“資源三號”衛(wèi)星產(chǎn)品體系，自主研制了從原始影像到測繪產(chǎn)品的全流程并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其產(chǎn)品品質(zhì)與國際接軌。

過去，我國資源衛(wèi)星的輻射處理精度偏低，影像產(chǎn)品品質(zhì)不高，立體測圖產(chǎn)品缺乏，產(chǎn)品體系無法與國際接軌，嚴(yán)重制約了國產(chǎn)衛(wèi)星影像產(chǎn)品的規(guī)?；瘧?yīng)用。

我國自主研發(fā)了三線陣立體影像輻射校正技術(shù)，提出了自適應(yīng)動(dòng)態(tài)求解相對輻射定標(biāo)參數(shù)的方法，解決了多CCD光譜差異、死像元剔除、抽頭平滑等技術(shù)問題，“資源三號”衛(wèi)星影像相對校正精度優(yōu)于1%；提出了多光譜影像虛擬化技術(shù)，解決了譜段間高精度配準(zhǔn)問題，譜段間配準(zhǔn)精度達(dá)到 0.15像元，比原有國產(chǎn)資源衛(wèi)星的配準(zhǔn)精度提高了60%以上。

針對海量遙感影像處理和復(fù)雜計(jì)算的瓶頸問題，自主研制了從原始影像到測繪產(chǎn)品的全流程并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。對輻射校正、傳感器校正、內(nèi)外方位元素標(biāo)定、成像模型參數(shù)計(jì)算、三線陣影像匹配處理等功能進(jìn)行了針對性的并行優(yōu)化，解決了I/O密集型和計(jì)算密集型的負(fù)載均衡問題，實(shí)現(xiàn)三線陣影像輻射和幾何的并行化處理、自動(dòng)化調(diào)度及流程控制，傳感器校正產(chǎn)品的生產(chǎn)效率達(dá)到20s/景（15個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)）；提出了基于RFM的物方面元多視并行匹配算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字表面模型（DSM）的快速生產(chǎn)。

在數(shù)據(jù)處理過程中，采用同類誤差合并處理原則，建立了滿足測繪及相關(guān)行業(yè)需求的國際通行的測繪遙感影像產(chǎn)品體系。根據(jù)“資源三號”衛(wèi)星影像全色、立體、多光譜等數(shù)據(jù)特點(diǎn)，制訂了“資源三號”衛(wèi)星測繪產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程，自主研發(fā)了附帶嚴(yán)密成像幾何模型和 RFM 的傳感器校正產(chǎn)品、系統(tǒng)幾何糾正產(chǎn)品、精糾正產(chǎn)品及核線產(chǎn)品等不同等級、不同精度的測繪產(chǎn)品，制訂了22項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程和產(chǎn)品規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)運(yùn)行的業(yè)務(wù)化。

5）建立了激光測高試驗(yàn)載荷嚴(yán)密幾何定位模型，將“資源三號”02星激光測高數(shù)據(jù)作為廣義高程控制點(diǎn)參與衛(wèi)星影像區(qū)域網(wǎng)平差，提升了“資源三號”立體影像的高程精度。

研究表明，經(jīng)過在軌幾何檢校后，“資源三號”02星激光測高儀在平坦地區(qū)的高程精度可達(dá)到1m左右。將激光測高數(shù)據(jù)作為廣義高程控制參與平差實(shí)驗(yàn)，能夠提高“資源三號”衛(wèi)星幾何定位的高程精度至2～3m水平。

從總體上看，“資源三號”衛(wèi)星測繪技術(shù)的突破，實(shí)現(xiàn)了我國15∶萬測繪從依賴國外衛(wèi)星到使用國產(chǎn)衛(wèi)星的根本性變革，使我國一舉成為國際上少數(shù)幾個(gè)掌握成套衛(wèi)星測繪技術(shù)的國家，是我國測繪行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的劃時(shí)代標(biāo)志。

2.2 衛(wèi)星應(yīng)用進(jìn)展

截至2017年12月，“資源三號”01、02星共獲取影像數(shù)據(jù)300萬余景，基本實(shí)現(xiàn)了我國陸地國土的全覆蓋和全球陸地面積56%的有效覆蓋。在衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品方面，已實(shí)現(xiàn)高效的業(yè)務(wù)化、規(guī)?；?、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)，影像產(chǎn)品持續(xù)更新，自主產(chǎn)品日益完善，創(chuàng)新服務(wù)產(chǎn)品不斷豐富。目前，“資源三號”衛(wèi)星可提供傳感器校正產(chǎn)品，DOM、DSM、DEM、控制點(diǎn)數(shù)據(jù)庫、影像機(jī)頂盒等標(biāo)準(zhǔn)影像產(chǎn)品和服務(wù)，也可按用戶需求提供專題影像地圖、裸眼立體影像地圖、變化信息檢測服務(wù)等定制產(chǎn)品和服務(wù)，影像數(shù)據(jù)產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)體系初具規(guī)模。

衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)新模式也逐步成型?！百Y源三號”衛(wèi)星影像云服務(wù)平臺已于2016年5月29日正式開通，國內(nèi)覆蓋不斷拓展，國際化推廣初見成效。通過建設(shè)互聯(lián)互通的多級網(wǎng)絡(luò)，逐步形成了1個(gè)主節(jié)點(diǎn)、34個(gè)省級節(jié)點(diǎn)、若干行業(yè)和國際節(jié)點(diǎn)的“1+34+M+N”的立體網(wǎng)絡(luò)布局，面向規(guī)模化、業(yè)務(wù)化用戶提供一個(gè)虛擬的衛(wèi)星影像統(tǒng)籌中心、管理中心和服務(wù)中心，實(shí)現(xiàn)云環(huán)境下衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的全自動(dòng)不間斷持續(xù)穩(wěn)定推送和深度應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，平臺已累計(jì)向測繪、土地、地礦、水利、林業(yè)、環(huán)保等行業(yè)的2 200余家國內(nèi)外用戶提供了覆蓋面積累計(jì)超過 4.49×108km2的衛(wèi)星影像產(chǎn)品與服務(wù)，在南海、釣魚島等敏感地區(qū)為我國的國家安全提供了可靠的數(shù)據(jù)保障。

除了在測繪地理信息行業(yè)的廣泛應(yīng)用，“資源三號”衛(wèi)星向國土、地礦、森林、水利、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、海洋、民政、審計(jì)、位置服務(wù)等領(lǐng)域提供了多元化、增值性的應(yīng)用服務(wù)。在國土行業(yè)，大力支撐了多星、大區(qū)域、高頻率國土資源調(diào)查、監(jiān)測與“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫更新等重要工作的開展；地礦行業(yè)數(shù)十家單位利用“資源三號”衛(wèi)星正射影像和數(shù)字地表模型開展地質(zhì)調(diào)查、物探找礦、環(huán)境監(jiān)測、礦山監(jiān)測等工作；連續(xù)多年為水利部門提供長江、黃河、海河等7大流域的高精度正射影像數(shù)據(jù)，以及覆蓋全國的公開級正射影像成果，為未來大區(qū)域、高頻率水資源管理、水利建設(shè)、防汛抗旱、水政執(zhí)法、水利安全生產(chǎn)等提供快速、直觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；持續(xù)為國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院提供了全國范圍的“資源三號”衛(wèi)星正射影像生產(chǎn)服務(wù)，為林業(yè)部門開展全國林業(yè)應(yīng)對氣候變化碳匯計(jì)量和監(jiān)測體系建設(shè)、境外森林資源調(diào)查等業(yè)務(wù)提供支撐。利用“資源三號”衛(wèi)星全球地表數(shù)據(jù)獲取能力，推進(jìn)與各國政府部門之間的合作共享，已面向全球60多個(gè)國家和地區(qū)提供“資源三號”衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)和服務(wù)。依托“資源三號”衛(wèi)星影像云服務(wù)平臺國際化服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，先后與肯尼亞非洲區(qū)域發(fā)展資源測繪中心、烏干達(dá)國家公路局、泰國地理信息與空間技術(shù)發(fā)展局、老撾測繪局、哈薩克斯坦地理研究所、諾丁漢大學(xué)、維也納大學(xué)等相關(guān)機(jī)構(gòu)簽訂了合作備忘錄，初步開展了衛(wèi)星影像應(yīng)用服務(wù)，進(jìn)一步提升了我國測繪衛(wèi)星的國際影響力[1]。

3 測繪衛(wèi)星發(fā)展規(guī)劃與趨勢分析

3.1 衛(wèi)星規(guī)劃及立項(xiàng)進(jìn)展

立足于測繪行業(yè)衛(wèi)星業(yè)務(wù)需求，2015年 12月發(fā)布的《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年）》（以下簡稱“空基規(guī)劃”）中，明確了包括4顆業(yè)務(wù)星（“資源三號”02/03/04星、“高分七號”02星）和3顆主用戶科研星（“高分七號”衛(wèi)星、L波段差分干涉SAR衛(wèi)星、重力衛(wèi)星）和多顆科研星在內(nèi)的測繪衛(wèi)星體系發(fā)展規(guī)劃，旨在建設(shè)由高分辨率光學(xué)立體測圖衛(wèi)星、干涉雷達(dá)衛(wèi)星、重力衛(wèi)星等不同衛(wèi)星有機(jī)組成的測繪衛(wèi)星系列并具有激光測繪的功能，推動(dòng)衛(wèi)星測繪從以光學(xué)衛(wèi)星應(yīng)用為主向多類型、多用途衛(wèi)星協(xié)同應(yīng)用為主轉(zhuǎn)變，主要用于15∶萬、11∶萬及更大比例尺地圖測圖和更新、資源調(diào)查、城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)及災(zāi)害預(yù)警救援。

目前，“資源三號”02星已發(fā)射，與“資源三號”01星雙星組網(wǎng)運(yùn)行；“資源三號”03星也已立項(xiàng)，預(yù)計(jì)于2020年發(fā)射；首顆民用11∶萬立體測圖衛(wèi)星“高分七號”已立項(xiàng)，正在加緊研制中，計(jì)劃于2019年上半年發(fā)射；L波段差分干涉SAR衛(wèi)星已立項(xiàng)，有望于2020年發(fā)射；“資源三號”04星和“高分七號”02星計(jì)劃在“十三五”期間完成立項(xiàng)，“十四五”期間發(fā)射。此外，在空基規(guī)劃中，高分多模綜合成像衛(wèi)星作為“十三五”首批啟動(dòng)的科研星之一，計(jì)劃于2018年發(fā)射，該衛(wèi)星是一顆敏捷光學(xué)遙感成像衛(wèi)星，有望與即將發(fā)射的“高分七號”衛(wèi)星一起為11∶萬比例尺測圖提供有效數(shù)據(jù)支撐；已經(jīng)立項(xiàng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星是我國“十三五”期間計(jì)劃發(fā)射的一顆重要陸地觀測衛(wèi)星，星上計(jì)劃搭載5波束的激光測高儀，可以用于全球高程控制點(diǎn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)、全球無控制測圖、極地冰蓋測繪等。此外，我國正推動(dòng)重力梯度衛(wèi)星和X波段雙天線干涉SAR衛(wèi)星、Ka波段雙天線差分干涉SAR衛(wèi)星、激光三維測繪衛(wèi)星等新型測繪衛(wèi)星的預(yù)先研究和論證工作。

按照空基規(guī)劃分階段建設(shè)的總體部署，到2020年將初步建成多類型、多型號測繪衛(wèi)星對地觀測體系，基本滿足15∶萬～11∶萬比例尺測繪對星載數(shù)據(jù)獲取的要求，為國家重大戰(zhàn)略和工程的實(shí)施提供高品質(zhì)、高時(shí)效性的高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息。

3.2 衛(wèi)星發(fā)展趨勢與技術(shù)難點(diǎn)

總體上看，光學(xué)衛(wèi)星測繪發(fā)展具有如下趨勢：1）以應(yīng)用為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)主題任務(wù)突出、共同驅(qū)動(dòng)；2）功能強(qiáng)大，不僅具備立體測量和高精度定位能力，還具有越來越寬的有效譜段，實(shí)現(xiàn)地物測量與大氣探測同步；3）具有“四高一寬”特點(diǎn)，即高空間分辨率、高光譜分辨率、高時(shí)間分辨率、高輻射分辨率和寬覆蓋；4）具備靈活的星上過濾和數(shù)據(jù)預(yù)處理能力；5）多星聯(lián)合，在星座、衛(wèi)星及載荷間實(shí)現(xiàn)有效協(xié)同；6）星地協(xié)同，實(shí)現(xiàn)星地一體化處理，與應(yīng)用直接掛鉤。未來，需要重點(diǎn)攻克的技術(shù)難點(diǎn)主要包括：甚高分辨率衛(wèi)星光學(xué)遙感系統(tǒng)測圖技術(shù)、多（高）光譜成像和處理技術(shù)、輕小型高精度在軌云判和預(yù)處理技術(shù)、全鏈路一體化仿真與驗(yàn)證技術(shù)、高精度幾何檢校技術(shù)、成像品質(zhì)提升技術(shù)、業(yè)務(wù)化信息處理和提取技術(shù)、全鏈路遙感衛(wèi)星應(yīng)用效能評價(jià)技術(shù)，等等。

干涉雷達(dá)衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)多云多雨地區(qū)的影像獲取，支撐全球DEM數(shù)據(jù)獲取以及區(qū)域地表形變監(jiān)測?？傮w上看，雷達(dá)衛(wèi)星測繪發(fā)展有以下幾大趨勢：1）載荷水平不斷提高，由單一成像模式向多種成像模式轉(zhuǎn)化，由單極化向多（全）極化發(fā)展，分辨率由百米級提高到亞米級；2）衛(wèi)星壽命逐漸延長，工作壽命至少在5年以上，未來甚至可以達(dá)到10年；3）高分辨率寬幅成像能力不斷加強(qiáng)，方位向分辨率越來越高；4）具備多模式，可使用不同頻率、不同極化、不同入射角的電磁波對地物進(jìn)行觀測，獲取地物信息更加豐富；5）InSAR和PolInSAR技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮?，使用SAR進(jìn)行定量化分析過程中大多使用干涉技術(shù)，對相位進(jìn)行分析；6）SAR衛(wèi)星星座與衛(wèi)星編隊(duì)使得衛(wèi)星時(shí)效性提高、重訪周期縮短，對地觀測和監(jiān)視能力得到提高。未來，需要重點(diǎn)攻克的技術(shù)難點(diǎn)主要包括：可靠的衛(wèi)星硬件設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、模擬仿真論證技術(shù)、InSAR數(shù)據(jù)處理技術(shù)、干涉測量檢校技術(shù)，等等。

星載激光測高儀的激光器正由傳統(tǒng)的二極管泵浦Zig-Zag板條激光器向主振蕩功率放大的MOPA結(jié)構(gòu)發(fā)展；探測體制由低重頻、高能量、單光束的線性探測體制向高重頻、微脈沖、多光束的單光子探測體制發(fā)展；壽命維持由傳統(tǒng)的備份方式向輪班值守方向發(fā)展；應(yīng)用領(lǐng)域由單一領(lǐng)域向多領(lǐng)域方向發(fā)展（全球高程控制、森林植被參數(shù)測量、極地冰蓋監(jiān)測、水文監(jiān)測等）。為實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)高精度處理與應(yīng)用，未來需要重點(diǎn)攻克的技術(shù)難點(diǎn)主要包括：高精度距離測量技術(shù)、激光指向高精度測量技術(shù)、衛(wèi)星在軌高精度幾何標(biāo)定技術(shù)、大氣延遲距離改正技術(shù)、固體潮改正技術(shù)、全波形數(shù)據(jù)處理技術(shù)、激光高程參考點(diǎn)提取及數(shù)據(jù)庫構(gòu)建技術(shù)，等等。

重力衛(wèi)星正朝著更高空間分辨率（由400km向200km甚至100km發(fā)展）、更高的時(shí)間分辨率（消除大氣、海洋等混頻效應(yīng)）和更長的時(shí)間序列（GRACE任務(wù)的延續(xù)）的方向轉(zhuǎn)變。未來，需要重點(diǎn)攻克重力梯度測量衛(wèi)星數(shù)據(jù)的系統(tǒng)仿真技術(shù)、重力梯度測量衛(wèi)星的指標(biāo)分析與設(shè)計(jì)技術(shù)、重力梯度儀在軌檢校技術(shù)、超低軌道（低于300km）衛(wèi)星精密定軌技術(shù)、高精度高分辨率地球重力場恢復(fù)技術(shù)、重力梯度測量衛(wèi)星綜合數(shù)據(jù)處理技術(shù)，等等。

4 結(jié)束語

從國際看，完善和發(fā)展自主可控的遙感空間基礎(chǔ)設(shè)施，日益成為發(fā)達(dá)國家和地區(qū)追求空間領(lǐng)域領(lǐng)先、維護(hù)安全利益的戰(zhàn)略選擇。從國內(nèi)看，在“一帶一路”倡議的大背景下，我國正在推動(dòng)航天遙感技術(shù)更好地服務(wù)沿線國家和地區(qū)乃至全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。十八大以來，黨中央國務(wù)院將生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)擺上了更加重要的戰(zhàn)略位置，全國性的自然資源環(huán)境調(diào)查監(jiān)測工程大規(guī)模展開，十九大報(bào)告更是提出了加快生態(tài)文明體制改革、推進(jìn)綠色發(fā)展、建設(shè)美麗中國的戰(zhàn)略部署。加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，優(yōu)化國土空間開發(fā)格局，開展自然資源資產(chǎn)干部離任審計(jì)、重點(diǎn)行業(yè)去產(chǎn)能衛(wèi)星遙感監(jiān)測，推進(jìn)“多規(guī)合一”，都需要衛(wèi)星測繪提供更加全面、有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。為此，需要加快完善我國自主資源衛(wèi)星體系，積極推動(dòng)空基規(guī)劃中資源測繪衛(wèi)星星座的落實(shí)，實(shí)現(xiàn)全天時(shí)、全天候的衛(wèi)星對地觀測，建設(shè)國產(chǎn)衛(wèi)星海外接收站及處理系統(tǒng)，提升衛(wèi)星系統(tǒng)整體效能；完善衛(wèi)星遙感政策，加強(qiáng)數(shù)據(jù)統(tǒng)籌，著眼國內(nèi)國外兩大市場，著眼軍民深度融合，著眼公益性保障和市場化服務(wù)需求，統(tǒng)籌“軍、民、商、外”對地觀測數(shù)據(jù)資源；推動(dòng)衛(wèi)星測繪遙感理論和方法創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)自主可控，研究主動(dòng)服務(wù)、智能服務(wù)、一站式服務(wù)模式，搭建增值服務(wù)平臺，推進(jìn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和社會(huì)化、國際化服務(wù)。

展望未來，我國的衛(wèi)星測繪正蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)量與日俱增，數(shù)據(jù)獲取和處理技術(shù)日新月異，應(yīng)用前景十分廣闊。隨著空基規(guī)劃的逐步落實(shí)、頂層設(shè)計(jì)的日益完善以及關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破，我國將構(gòu)建觀測要素豐富的高分辨率資源衛(wèi)星體系，國產(chǎn)衛(wèi)星將實(shí)現(xiàn)“從好到強(qiáng)、從追趕創(chuàng)新到引領(lǐng)創(chuàng)新”的轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展。通過盤活民用空間基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)遙感衛(wèi)星、軍用遙感衛(wèi)星等資源，提高衛(wèi)星使用效率，提升衛(wèi)星成像品質(zhì)、定位精度和定量化、智能化應(yīng)用水平，國產(chǎn)衛(wèi)星在全球地理信息資源建設(shè)、現(xiàn)代化自然資源資產(chǎn)調(diào)查與監(jiān)管、應(yīng)急響應(yīng)能力等方面的能力將得到進(jìn)一步增強(qiáng)，成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的有力支撐和保障。