• 我國首套自主產權的機載SAR測圖系統研制成功


    作者:趙亞輝    時間:2011-05-18





    國家測繪局正式對外發布,歷時3年科技攻關,打破西方技術壁壘,由中國測繪科學研究院牽頭承擔的“機載多波段多極化干涉SAR測圖系統(簡稱,機載SAR測圖系統)”的研制取得全面成功。作為國內首套具有自主知識產權的機載SAR測圖系統,突破了多項核心技術,獲得6項自主知識產權專利,填補了國內空白,整體技術指標達到國際先進水平。至此,我國復雜地形區域測圖將不再受雨雪云霧,山巒溝壑等惡劣的天氣和地理條件制約,成功實現全天時、全天候從萬米高空獲取高分辨率測繪數據,快速成圖,及時動態監測地理國情。

      據悉,該系統作為我國對地觀測領域和西部測圖工程的重大創新研究成果,已成功應用于西部測圖工程橫斷山脈區域約11萬平方千米、陜西渭南地區1200平方千米的SAR影像數據獲取和1:1萬、1:5萬比例尺產品測制。在2010年4月玉樹抗震救災應急響應中,快速獲取了災區2000平方千米影像數據,完成了災情信息解譯與評估。

      10余位院士專家鑒定認為,中國測繪科學研究院研制的機載SAR測圖系統解決了復雜地形區域的測圖難題,具備了生產1:1萬至1:5萬比例尺數字高程模型(DEM)、數字正射影像圖DOM、數字線劃地圖DLG以及地表覆蓋數據產品的能力。鑒定指出,該系統首次構建了我國自主知識產權的機載多波段多極化干涉SAR數據獲取集成系統;研發了針對地理信息產品生產的SAR測圖工作站,具備了SAR干涉測量、立體測量和地物解譯測圖等多項功能;突破了高精度運動補償技術、多傳感器時空同步高效集成技術、智能導航技術、飛行控制技術等機載SAR數據獲取系列難題;突破了復雜地形區域高精度測圖系列核心技術;構建了一種新的SAR影像嚴密幾何模型,實現了稀少控制點測圖。

      專家指出,該系統可廣泛用于地形測繪、應急響應、資源調查監測、重大工程建設監測和國防安全等領域,提升我國對地觀測技術水平,具有廣闊的應用前景。

      據中國測繪科學研究院院長張繼賢介紹,SAR(Synthetic Aperture Radar,SAR)中文譯為合成孔徑雷達,SAR測圖即合成孔徑雷達測圖。這項技術是目前唯一可以在測繪困難地區實現全天時、全天候快速成圖的遙感手段,具有傳統光學遙感技術不可比擬的獨特優勢。世界各國都力爭通過這項技術搶占測繪科技制高點。2000年2月,美國航天飛機在雷達地形測繪任務中,利用這項技術,僅用11天時間就完成了對地球近80%陸地表面的干涉成像,并在30米的水平網格上獲取前所未有的高精度三維綜合地形信息。美國、加拿大等國家紛紛將機載SAR最新研究成果商用化,先后成功開發了一系列多波段、多極化、具有干涉能力、多模式的機載SAR系統。

      我國幅員遼闊,大面積多云霧地區難于獲取光學影像。隨著我國經濟建設的提速,國家西部大開發、可持續發展及能源和資源戰略的實施,以及越來越多應用行業的發展,對航空SAR遙感數據的需求越來越多。近年來,國家西部測圖工程、第二次全國土地調查專項工程等國家重大專項戰略的實施,更加劇了對機載SAR測圖系統的迫切應用需求。此外,在災情監測評估方面,急需利用機載SAR測圖系統的機動靈活、高分辨率、高精度等優勢,提高國家災害應急能力。然而,受發達國家技術壁壘的影響,長期以來我國無法引進先進的機載SAR測圖系統與技術。

      為滿足經濟建設的急需,我國測繪部門對機載SAR測圖系統展開了大量研究。從2008年至2010年5月,中國測繪科學研究院牽頭研制成功機載SAR測圖系統,研發了具有自主知識產權的機載SAR數據獲取集成系統,開發了SAR測圖工作站,以及機載SAR地面數據處理系統以及四套分系統,編制了SAR測圖系列技術規定,形成了SAR測圖技術方案和工藝流程,為國家培養了一支SAR測圖專業技術隊伍,顯著提升了我國SAR遙感數據獲取與處理能力。

      據悉,機載SAR測圖系統主要由3部分構成:一是機載SAR數據獲取系統,以獎狀飛機作為平臺,通過SAR傳感器、POS系統和智能導航系統的集成,具備從萬米高空獲取0.5米至5米不同分辨率的SAR影像數據,尤其對電力線和草原圍欄等地物信息具有良好的判斷能力,能夠滿足多種比例尺測圖的需求。二是SAR測圖軟件系統,作為目前國內唯一能實現干涉、立體、解譯的測圖軟件,可支持星載SAR數據和機載SAR數據,支持海量數據的批量處理,具有功能齊全、性能穩定、快速高效、界面友好、使用方便的特點,其性能達到了國際領先水平。三是SAR數據處理與分發系統,建成以中國測繪科學研究院為SAR數據處理中心,陜西、黑龍江、四川測繪局和重慶測繪院等4個SAR數據處理分中心,配備高速處理設備,形成完整的雷達測圖數據處理系統體系。(記者趙亞輝)

    來源:人民網-科技頻道



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