在第六届WGDC大会的卫星+大数据峰会上，国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心副主任、资源三号卫星应用系统总设计师唐新明做了特邀演讲，以下为演讲实录。(内容未经本人审核)
尊敬的各位嘉宾、同仁大家下午好，我是国家测绘局卫星测绘中心的唐新明。这里向大家汇报一下我们做的资源三号测绘卫星的情况，有什么不对的地方请大家批评指正。我们还没有到大数据，现在把它叫做海量数据，因为我们的数据种类比较少一些，大数据的分析、挖掘以及相关的应用工作还需要大家一起来做一些事情。
汇报的内容有四个方面，一个是资源三号卫星的总体情况，卫星工程总体来说包括卫星的研制、火箭、发射场、测控、地面，总共包括六大技术。
资源三号卫星是我们国家民用的高分辨率立体测绘卫星，目前已经发了两颗，第一颗是2012年1月9号在太原卫星中心成功发射，资源三号的02星在去年5月30号也成功发射，这两颗卫星都是我们国家民用立体测绘卫星，两颗卫星的配置简单跟大家汇报一下。
01星和02星，用的是2.1米的分辨率，前后01星用的是3.5米的分辨率，02星用的是2.6米的分辨率，多光谱相机都是5.8米，卫星影象的基高比是0.89。卫星的轨道高度是506公里，卫星可以覆盖全球84度以内地区无缝影像覆盖，一颗卫星回归周期59天，两颗可以达到30多天，重放周期5天，颗卫星可以达到三天左右，工作寿命是5年，卫星重量是2.6吨。应该说01星和02星卫星系统全部功能和考核指标都满足实用的要求，在国内同类上基本上处于领先地位。
02星的情况经过了五个月左右的测试，应该说总体情况和01星基本相同，目前两颗星已经成功组网，卫星在轨应用效能大幅提升，几何精度保持在稳定的水平，测绘产品的精度有所提升，02星上还安装了激光测光仪，这也是我们国家第一次在对地观测方面采用了激光测高仪的技术，目前小型的激光测高仪它的侧高精度可以达到一米之内，经过实测的结果大概是在0.8米。
目前的卫星数据接收还是采用中科院地面接收站，主要包括三亚、喀什和北京站，正在计划南北极站进行卫星的数据接收。数据的获取情况，从2012-2017年获取了五年左右的的数据，数据的获取也是比较不错的，陆地的有效覆盖面积，国内达到了1128万平方公里，陆地覆盖国土是99.37%，两颗卫星用了五年时间，我们还有0.6%的国土面积没有覆盖，这些地区被云雨覆盖，获取有一定的困难。全球的覆盖大数是八千多平方公里，占了二分之一多一些，我们计划用五年的时间把全球的地基影像数据获取完。
这个是亚洲、欧洲、北美、南美、非洲、大洋洲以及南极洲的覆盖情况，其中覆盖比较多的是中亚地区，大概是三千万平方公里左右的面积。资源三号卫星前期在中心还有武汉大学以及其它单位的努力下，解决了包括原来国家卫星难以测出的问题，在资源三号卫星之前国家的卫星还无法用于精准的测量。经过天地一体化的设计，建立卫星的几何成像模型，以及地面所有的处理，实现了自主卫星的测绘技术体系，经过前几年的努力已经把国家的卫星测绘体系介绍完了。
资源三号卫星在无控的条件下直接定位精度从900米提高到10米，正常运行的水平大概在10-15米左右，超过25米会进行进一步的几何检查。高程精度可以达到5米，一般的情况下在8-12米的精度，这个精度可以直接满足国家1：50000丘陵、山区和高山地的精度要求，使我们国家第一次具备了全球高精度三维测图能力。在稀少控制点，刚才华浩科技的老总说，区网平差之后资源三号影像的平面精度可以达到3米，高程精度优于2米，可以满足1：50000的精度要求。
在用资源三号02星的激光测高仪的服务下可以开展全球的测绘工程。刚才这位同志也讲了，已经完成了包括巴基斯坦、老挝、东南亚大部分地区，去年大概称了600万平方公里周边国家区域三维的DSM的建设，准备花更长的时间把全球的DOM、DEM介绍完毕。
主要是向大家汇报一下资源三号的整体情况，今天主要汇报一下应用情况，一个是满足测绘任务，第二个是满足行业的应用，第三个是开展相关的国际合作。测绘方面的保障满足四个方面，一个是基础测绘，已经为1：50000的更新，三到五年的更新速度已经提高了一年一版，一年可以做一版；第二个是地理国情监测，在座的很多领导和公司都参加了，我们提供了用于地理国情检测的保障，影像覆盖率达到99.9%，用户的满意率达到99%，有两个指标，一个是影像提供，一个是用户的满意率比影像提供更重要一些。第三个是天地图平台，像中国提供了两千万平方公里的影像，省级的技术参数应用，31个省市自治区建立了资源三号，包括高分辨率、遥感影像、云服务平台，详细汇报这几个。
第二个是在行业范围内的应用，在17个部委提供了包括土地、资源的调查和监测，以及在国土资源督察方面进行的土地常规方面的应用，在地质调查方面与环境监测、矿山监测方面的应用，以及水利的，七大江河流域相关的建设、资源保护，在林业方面给林业局、林科院相关单位提供了包括用于林业资源调查相关的应用。国际合作方面，已经向50多个国家和地区提供了相关的影像数据，开展了相关的国际合作，咱们国家的卫星走向全球迈下了坚实的一步，但是和美国、法国大国相比，还有很远的路要走，我们国家在国外数据的销售点、代理点并不多，现在初步建立了6个影像国际化的服务，如何进一步和别的国家进行合作继续开展遥感影像的深入应用，特别是政治服务应用还有很长的一段路要走。
这个就是我们向澳大利亚、美国、巴西提供了很多数据，其中向澳大利亚提供了覆盖澳大利亚大概有三分之二国土面积的数据，用于澳大利亚的矿产、森林以及静海方面的调查。资源三号应用五年来，卫星中心以及相关的单位和部门提供了三亿景的影像，翻盖了全球两遍。提供的数据包括了两千多家，相关的服务，这是一个分布图，主要是向测绘地理信息行业进行了服务，其它的行业也提供了比较多的服务。
第三个汇报了资源三号开发的工作，我把主要的问题给大家汇报一下，目前国家发了很多的卫星，关于国家和全球发展卫星整体情况的汇报，我们国家未来的五年发射的卫星会在全球是最多的，特别是遥感卫星，原来有一个统计，包括现在应用的产值真正服务这方面的内容，也有比较详细的汇报。我们现在存在的问题，第一个，目前我们国家的应用原来很多遥感应用是世界级的应用，现在很多的都是业务级的应用，这些应用需要的是无云的影像，怎么样提供所谓的无云影像，目前获取的影像中20%无云的影像大概只占到30%，天上没有一丝云彩的，如何把有云的和无云的在一起用，这是一个问题。
第二个问题，资源三号影像无控平面精度10米，高程精度5米。
第三个问题，怎么样给大家提供正摄影响，专业部门以及非专业部门的需求。
第四个问题，基于影像的信息提取是各个行业的应用重点，怎么样进行自动化的提取，这是一个比较大的问题。我们面向这四个问题，开展了包括三线阵影像薄云薄雾的消除，来进一步提高卫星遥感的生产效率。总共解决了这些方面的问题，一个是厚云修补问题，第二个是薄云去除问题，第三个是无控的放射精度提高问题，第四个是DOM快速生产问题，第五个是提取的效率问题。
第一个就是去厚云，我们和常规的平面影像不太一样，有一个立体影像，采用了所谓的前后式匹配产生异常之后，来进行厚云的查找。采用了一系列技术，包括小波变换降采样，包括检测以及根据余差方向进行一致性剔除，以及云的传播进行小量碎片的修补，最后实现了可疑区域剔除，剔除完了之后厚云的识别率达到百分之百，什么概念呢?只要有这个影像，通过综合分析结果，可以发现这个区域到底能不能生成无云的影像。
第二个是修补，通过立体影像的筛选，高精度初值条件下的影像连接，局部多个DSM提取，从有云到无云影像自动的修补过程。通过两个过程修补后的立体影像和原始影像，两个影像的匹配结果不少于0.5个像素，物方高程精度总体下降是5米。这个是做了江西区域的实验结果，拿了好几百个影像做了影像的修补，总体来说我们做了个分析，后云影像去除的提高了27%。
第二个就是所谓的薄云薄雾的去除，用的方法比较传统，暗乡元法进行去除，用了航空影像进行效果比较，包括低空绿波，也做了色彩数据库的建设，建了全国的，用于色彩处理的数据库，解决了影像色彩的再平衡问题，不是用于农业其他地区的遥感，主要是用于DOM方面的比较。
目前我们已经做完了江西、河南、东北三省、老挝，需要处理云地方的影像处理，大家需要的话可以给大家提供无云的影像。第二块是提精度，资源三号02星加了激光测高仪，激光测高仪是简易的，它的口径只有210毫米，是很小的，单波数两赫兹，光波大小设计的时候是50米，实际大概达到100多，我们做了五次外场的减降，以及比较多的内外场的实验对比，目前的精度能够达到80公分左右，把激光测高的点和美国ICESat的点合在了一起，提出了所谓的方法，一个是多准则约束的激光控制点的提取方法。还有是偏差，把平高点和一般的高审点进行偏差的方法，偏差之后的结果，把GLAS的数据库也弄来，基于全国的，正在建全球的控制库。通过平差之后把GLAS高审点，所有区域的精度是优于三米的，满足了国家正在开展的全球以外立体侧图的任务。
第四个是提效率，全球影像的生产特别是在无控条件下怎么实现精度，以及有控条件下实现更好的精度，是一个问题，我们测绘局追求高精度，建了全国的1：50000的影像数据库，这个是自主建的，跟Google的不一样。在这个基础上，我们又用于地理国情生产的影像数据库，1：10000的数据库，总共点数有150万，数据量是比较多的。在这个基础上，影像控制数据库需要进行影像匹配，建立一些所谓的算法，把算法进行了提高，目前做正摄影像，现在一个人可以做几百个影像，我们国家大概一个月就可以把全国的DOM做完。
第五个是比较麻烦的一件事，就是提取道路，具体的过程大家都比较熟悉了，和大家汇报一下效果，这个是导航道路提取方法，用了高分影像进行道路提取，它的正确率达到80%多一点，它的错误率大概是20%，错误和正确率已经不错了，这个就是实验的区域，主要是用于导航电子地图，包括在徐州、交州进行了相关的实验，能够把百度、高德，原来用的导航的道路，大概增加40%，百度、高德发现了这些道路就跑，最后进行服务。我们还做了水体的服务，能够把它提取出来，目前准确率大概在95%-98%，对水体要求不严格所以可以直接用，这套方法比传统的作业方法提高了30%，目前正在和导航的主流厂商进行进一步合作，包括我们的软件和数据，都在给三大主流厂商提供相关的服务，给他们进行日常化的应用。
主要的成果建了三个数据库，一个是全国分辨率正摄五是影像的数据库，已经做了两版，2014年做了一版，2016年做了一版，以后大概每年会做一版，增加的话每年会做两版，夏天一版，冬季一版，还有需要的话想做四版，春夏秋天一年做一版。这个是做完了全国的数据版面文学数据库，高差大小是10公里，高程精度大概五米，更新周期五年做一次，这个是2014年做完的，2016年更新了一版，因为DEM变化的不是很大，大小是15米的，02星做到了两米五的分辨率，想做到10米的DEM。这个是做了西部地区的，15的DSM用于地理国情检测的，它的精度可以满足1：1.25DSM的要求，这个是我们建的全国的1：10000的控点数据库，我们做了8套软件，这个软件是在当地正常进行应用，包括激光侧高等等，其中控点数据库，我们已经在全国31个省的地方测绘局进行了部署，而且进行了培训，他们也在正常的应用。
道路提取已经为相关的单位提出服务，这个是给审计署做的相关服务，所谓的变化发现，我们也觉得挺奇怪的，审计署要做高尔夫球场的变化发现，到底全国建了多少个高尔夫球场，我们做了一个结果上报，上报完了之后很满意，又要做围海造地的检测，全国到底有多少围海造地的面积，又做了监测，第三个工作更难一些，敏感，给全国214个重点城市中心闲置未用土地的检测，很敏感的一个问题，涉及到开发商怎么用地的问题，这些都做了，审计署很满意。没想到测绘可以为审计提供技术的服务，没有想到这样的应用。
我们是一个事业单位的，做这些事的时候，审计署一方面不想用公司做，第二方面也不想让有利益的部门做，就让一个中立部门来做这件事，我们把数据上报上去之后，他们可能有其他的渠道进行对比，发现咱们做的数据是最公立、最客观、最实际的，后面可能还有相关的服务给他们做，没想到遥感能做这样的应用，遥感的大数据应用前景非常广阔。这个是我们开展的产品体系，包括我们给大家提供的传感器照相以及数字照射影像、数字转变模型着眼立体、控点数据库、变化提取这方面的内容，我们都形成了相关的产品。
我们建了一个资源三号卫星云服务平台，这个平台目前除了资源三号卫星之后，还向大家提供智慧卫星，包括高分一号、二号，我们用的最多的还是高分的数据，高分1号、1号和资源的02C，有六颗卫星在给大家提供服务。这个平台比较简单，不需要远程部署，直接在我们中心直接部署。现在目前已经推广到国外的六个国家，包括奥地利、英国，正在给德国进行部署，给老挝，斯里兰卡、哈萨克斯坦。
第四个，汇报一下后续测绘卫星的不同，这个是国家测绘局在领导下开展的包括测绘卫星规划体系的建设，去年开了卫星测绘发展的研讨会，总体来说我们想发展包括高分的光学卫星、干涉雷达卫星、激光侧高卫星、重力卫星四个卫星系列，四个卫星系列，在光学卫星里面想发展两个系列，一个是1：50000的立体，01星和02星已经在天上了，昨天刚完成资源三号03星的评估，2019年可能发射，04星稍微晚一点，03星的寿命是八年时间，我们想对国内外提供四十年时间的资源三号服务，想把资源三号不仅做成中国的品牌，也想做成世界的品牌。
第二个是1：10000的立体，高七号的科研星已经立项，2018年年底把中国的高分七号卫星，目的是解决1：1万立体问题，这颗卫星的分辨率0.7米，是一个双精度的立体，国际上还没有这样的卫星，全球的首次。在高分七号成功上天之后，会打高分7号的卫星，光学多模卫星在发改委立项，光学多模功能要多一些，这是0.5米的，计划和大家一起开展更高分辨率卫星的发射，这是光学部分，解决到1：50000。雷达卫星想做三种雷达测绘，一种是5万测绘，L-分布式SAR星已经立项，国土资源部牵头、测绘局一起参加的，L波段SAR主要是解决地面的问题，精度大概是一厘米左右，测绘局主要的工作主要是解决1：5万全球SDM的建设问题。
X波段的双天线SAR卫星是一颗跟美国航天飞机一样的卫星了，是在一颗卫星上安装两个天线，不同的地方是把航天飞机改成卫星了，重量大概是四吨左右，主要是满足1：25000的干涉问题，这个卫星全球没有，欧洲做了一些设计，和航天科工集团一起做相关的。激光侧高卫星，02星小型的激光测高仪，陆地生态碳卫星由林业局牵头，这颗卫星上有一个比较好的激光测高仪，1：10000的高清上有一个激光测高仪。重力卫星包括一般的重力卫星和重力梯度星，更精度的重力卫星可能是由军队来研制，测绘局主要是研制重力梯度卫星，这些卫星基本上除了波段的卫星没有例如之外，其它的卫星已经列入了规划，特别要解决相关的技术问题。
需要解决的技术问题，1：10000的立体测绘精度，主要满足高程精度1.5米。第二个卫星激光测高问题，希望做到高程精度0.3米，第三个是雷达卫星干涉要解决1：50000，后面解决1：25000，以及1：10000的雷达干涉测量问题。第四个是重力卫星测量问题，建设全球的卫星重力场。目前我们国家资源三号卫星在国际上属于同类领先的，目前我们国家测绘卫星和卫星测绘水平和美国相比还有一些距离，特别是在雷达卫星、重力卫星等方面还有不小的差距，希望和大家一起努力，共同实现卫星测绘强国梦。
