作者：胡如忠,等
出版社：电子工业出版社
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国产遥感卫星进展与应用实例试读：
前言
国产遥感卫星自1985年成功发射返回式国土普查卫星以来，遵循“独立自主”的原则，逐步建成风云气象卫星系列、中巴地球资源卫星系列、海洋卫星系列、环境与灾害监测预报小卫星星座、资源卫星系列、高分辨率对地观测卫星系列等。现已建成完整的地面系统，广泛、有效地服务于国家管理、国民经济建设各个领域；在商业应用方面也有很大的进展。“能用必用之、可用广用之”是我国国产卫星应用的原则，在这样一个原则引导下，在土地、林业、水资源调查保护、环境保护等领域得到广泛应用；在救灾、防灾、减灾方面的应用也卓有成效，多次建功受奖，规模是外国遥感卫星无法相比的。气象遥感应用已是人们日常工作、生活中不可或缺的方面。特别是高分卫星的成功投入运行，打破了国外对高分辨率资料的垄断。
为了更广泛地推广应用国产遥感卫星，中国宇航学会卫星应用专业委员会于2013年11月15日，批准其遥感专家组组织编写兼顾研究与科普教育综合的《国产遥感卫星进展与应用实例》。以期通过本书，帮助读者了解我国当前在轨运行的卫星及其应用领域、应用技术、应用方法，了解国产遥感卫星数据政策和获取数据渠道。
为了编写《国产遥感卫星进展与应用实例》，中国宇航学会卫星应用专业委员会商得中国遥感应用协会专家委员会、环境遥感分会的支持，于2014年9月19—21日，在安徽滁州联合召开“第二届国产遥感卫星应用学术交流会”，为本书收集了资料。同年10月中国遥感应用协会环境遥感分会在江苏淮安召开的理事长会议，11月中国遥感应用协会专家委员会在厦门召开的 “‘十二五’遥感应用新进展、新成果交流会”，2015年3月，中国遥感应用协会环境遥感分会在北京怀柔举办的“国产卫星遥感应用科普高层培训班”，这三次会议也收集到一些应用实例。
本书就是在上述四次会议收集的资料的基础上，由胡如忠、刘雪萍、楚良才、李虎、葛榜军、李伟建、范天锡、黄家柱、刘玉机、刘德长、刘廷、胡胜华、傅俏燕、李俊杰、王忠国、吴晓梅、张卫东、王吉信、蔡淑英、闫秀英、屈鸿钧、刘玉峰、徐金龙等同志集体编写而成的。全书分四篇33章：第一篇，遥感卫星及其地面系统，共6章，介绍目前在轨运行的遥感卫星特征、接收站和数据处理与分发服务。第二篇，行业应用，共13章，介绍农业、林业、水利、土地、气象、海洋、地矿、环保、减灾、测绘、地震、科研教育等行业应用实例。第三篇，地区应用，共7章，介绍北京、内蒙古、山东、重庆、广东、广西、新疆等省（市、区）几个应用实例。第四篇，技术研究与政策思考，共7章，介绍我们收集到的几个技术开发情况和国内外遥感卫星业务化运行对比分析及对策建议。
展望未来，任重道远，在实现习主席提出的“一带一路”建设发展世界经济的伟大宏图过程中，我国的遥感应用界必将大显身手、建功立业。在借鉴国际先进经验的同时，以我为主，加强互联网的利用，协调各部门的应用开发，统筹规划，注重人才培养，本书将协助推进我国的遥感应用进入一个新阶段。
本书得到国家国防科工局许达哲局长题词，中国遥感应用协会罗格理事长贺信，中国遥感应用协会专家委员会主任赵文津院士、中国宇航学会卫星应用专业委员会吴继云副主任、中国遥感应用协会环境遥感分会丁树柏理事长作序。本书得到了中国宇航学会卫星专业委员会的依托单位——航天恒星科技有限公司的大力支持。本书执笔人得到所在单位中国空间技术研究院北京空间科技信息研究所、中国科学院遥感与数字地球研究所、中国资源卫星应用中心、国防科工局重大专项工程中心、国家卫星气象中心、国家海洋卫星应用中心、中国农业科学院农业自然资源和农业区划研究所、中国林业工程建设协会、中国水利水电科学研究院遥感技术应用中心、国土资源部土地规划院、中国国土资源部航空物探遥感中心、中国地质环境监测院遥感调查监测室、中国遥感应用协会环境遥感分会、环境保护部卫星环境应用中心、国家减灾中心、中国地震局地震预测研究所、国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心、中国科学院资源与地理研究所信息研究室、北京大学城市与环境学院、北京市统计局、山东科技大学、山东省遥感技术应用协会、广东测绘地理信息产业技术创新联盟、北京师范大学珠海分校、广西壮族自治区气象减灾研究所、新疆维吾尔自治区气候中心、北京锐宇博图科技有限公司、北京全景天地科技有限公司、北京航天世景信息技术有限公司等单位的支持。在此，对以上领导和单位表示衷心感谢。
由于水平有限，疏漏之处在所难免，请批评指正。胡如忠 楚良才2015年9月▶▶第一篇遥感卫星及其地面系统第1章 遥感卫星系统组成
进入21世纪的第二个十年，我国的遥感卫星进入了快速发展的阶段，由试验型向应用型发展，由单星向多星发展、向卫星系统发展、向卫星体系发展。建成了资源卫星系统、环境与减灾卫星星座、气象卫星系统和海洋卫星系统；初步形成了中国的对地观测卫星体系（见图1-1）。高分辨率对地观测系统国家重大科技专项的实施，使我国的卫星对地观测进入亚米级时代。2010年以来我国发射的部分遥感卫星见表1-1。图1-1 中国对地观测卫星体系表1-1 2010年以来我国发射的部分遥感卫星1.1 陆地卫星
1.1.1 资源一号02C星
2011年12月22日，我国成功发射资源一号02C卫星（见图1-2）。资源一号02C星是我国首颗国土资源陆海监测卫星，也是国土资源部首发业务卫星，是我国自主创新取得的又一重大成果，标志着我国遥感卫星从科研试验型向业务应用型的转变。图1-2 资源一号02C卫星
资源一号02C星重约2100kg，设计寿命3年，搭载有全色多光谱相机和全色高分辨率相机，主要任务是获取全色和多光谱图像数据，可广泛应用于国土资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、国家重大工程等领域。02C星具有两个显著特点：一是配置10m分辨率全色多光谱相机；二是配置两台2.36m分辨率相机，数据幅宽54km。卫星重访周期3～5天，覆盖周期55天。主要技术指标见表1-2。表1-2 资源一号02C星主要技术参数
资源一号02C星共有3个地面接收站，分别是北京站、喀什站和三亚站，数据接收范围覆盖中国及周边区域。中国资源卫星应用中心负责02C星的运行管理和数据分发服务，卫星影像日获取能力达130万～145万平方千米。
1.1.2 中巴资源卫星04星
中巴地球资源卫星04 星（CBERS-04）于2014年12月7日在太原卫星发射中心成功发射，卫星进入预定轨道。CBERS-04 星是由中国和巴西联合研制，卫星轨道高度778km，倾角98.5°，总质量2060kg，设计寿命3年。卫星上装有4 种成像载荷（见表1-3），包括空间分辨率5m/10m的全色/多光谱相机、20m的多光谱相机、40m/80m 的红外相机，以及73m 的宽视场成像仪，特别是空间分辨率为数十米级别的红外相机数据将填补目前在轨民用国产遥感卫星在此类数据源上的空白。卫星将主要用于国土资源调查、环境保护、农作物估产、防灾减灾等领域，投入使用后，中巴两国将共同使用卫星遥感图像。表1-3 中巴地球资源卫星04 星主要技术参数
CBERS-04 星是新一代的中巴地球资源卫星，它携带的成像载荷既保证了CBERS系列卫星数据的连续性和一致性，又在载荷多样性、空间分辨率、辐射分辨率和信噪比等方面得到进一步提升，对于促进我国CBERS系列卫星遥感应用的持续稳定具有重大意义，同时也丰富和增加了国内国际卫星遥感领域的数据资源。
1.1.3 资源三号卫星
资源三号卫星（见图1-3）于2012年1月9日由长征四号乙运载火箭于太原卫星发射中心发射入轨。资源三号卫星工程于2008年3月正式立项，建设周期为36个月，卫星系统由中国航天科技集团公司研制。图1-3 资源三号卫星
卫星运行于轨道高度为506km的太阳同步圆轨道，可对地球南北纬84°以内的地区实现无缝影像覆盖。卫星具有侧摆功能，在应急等特殊情况下，能够在5天之内对同一地点进行重访拍摄。卫星数据通过地面系统由分布在北京、喀什、三亚的3个地面站接收并传输给应用系统。
资源三号卫星有效载荷包括4台相机（见表1-4）：1台分辨率优于10m的多光谱相机，能够满足包括草原、林业、水域等资源普查的需要；1台分辨率优于2.5m的全色相机和2台分辨率优于5m的全色相机，以正视、前视、后视方式排列进行立体成像。卫星回归周期59天，重访周期5天，设计工作寿命4年，可测制1∶5万比例尺地形图，用于1∶2.5万等更大比例尺地形图的更新。资源三号卫星是我国第一颗自主的民用高分辨率光学立体测绘卫星，满足 1∶5万比例尺地图生产、更新和数据库建设需要，并兼顾更大比例尺地图修测及资源调查、环境和灾害评估、水利、交通、城市规划，以及国家安全等方面的需求。卫星的成功研制、发展和应用，将填补我国民用测绘卫星的空白，对推动测绘事业和地理信息产业发展，具有里程碑意义。国家测绘地理信息局已与中国航天科技集团公司在北京签订战略合作框架协议。双方将在研制发射资源三号卫星的基础上，共同推进资源三号后续星、重力卫星、干涉雷达卫星、激光测高卫星等测绘系列卫星的发展，合作建立业务化运行的国家卫星测绘应用体系。表1-4 资源三号卫星主要技术参数
1.1.4 环境一号C星
环境一号C星（见图1-4）是“环境与灾害监测预报小卫星星座”中的雷达成像卫星，2012年11月19日发射入轨。“环境与灾害监测预报小卫星星座系统”工程由卫星系统、运载系统、发射场系统、测控系统、地面系统和应用系统六大系统组成。卫星由中国航天科技集团公司中国东方红卫星股份有限公司研制，中国科学院参加了有效载荷的研制任务。运载火箭由中国航天科技集团公司运载火箭技术研究院研制，太原卫星发射中心负责星箭发射。西安卫星测控中心负责测控任务，包括卫星测控任务和长期管理。地面系统由数据接收、地面数据处理、分发服务系统组成，中国科学院遥感地面站负责卫星数据的接收，中国资源卫星数据中心负责数据处理、分发。应用系统由环境应用系统和减灾应用系统组成，国家减灾委和环境保护部共同负责卫星的业务运行管理。图1-4 环境一号C星“环境与灾害监测预报小卫星星座”建设采用分步实施战略。第一步发射两颗光学小卫星（即已经发射的环境一号A星和环境一号B星）和一颗合成孔径雷达小卫星（即环境一号C星），初步形成对灾害和环境进行监测的能力。第二步实现由4颗光学小卫星和4颗合成孔径雷达小卫星组成的“4+4”星座方案，形成利用空间技术支持灾害与环境监测与预报的业务运行能力。
环境一号C星是中国首颗民用雷达卫星，也是中国首颗S频段合成孔径雷达卫星。卫星发射质量890kg，运行在轨道高度500km、降交点地方时6：00的太阳同步轨道。其与已经发射的环境一号A/B星形成第一阶段的卫星星座。
环境一号C星采用S频段网状抛物面天线，SAR雷达具有条带和扫描两种工作模式，成像带宽度分别为40km和100km。SAR雷达单视模式空间分辨率可达5m，提供的SAR图像以多视模式为主。SAR具有对生态环境全天候、全天时成像的能力。其成像不受云层和恶劣天气影响，在夜间也能成像。可以有效缩短星座的重访周期、提高时间分辨率，也丰富了星座的观测谱段。
1.1.5 高分一号卫星
2013年4月26日，高分一号卫星发射入轨。高分一号卫星是我国高分辨率对地观测重大科技专项的首发星（见图1-5），由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院航天东方红卫星有限公司研制，主要用户为中国国土资源部、农业部和环境保护部。
高分一号卫星重访周期4天，设计寿命5年。卫星配置有2台高分辨率相机和4台宽覆盖相机。高分辨率相机全色分辨率优于2m，多光谱分辨率优于8m，地面覆盖宽度70km，每台相机焦距3.3m，在一个焦平面内集成了全色和多光谱共5个成像谱段；宽覆盖相机通过多角度拼接视场，获取4个谱段的宽覆盖、中分辨率多光谱影像，地面分辨率优于16m，地面覆盖宽度830km（见表1-5）。卫星突破了高空间分辨率、多光谱与宽覆盖相结合的光学遥感等关键技术，具备每年替62代国外同类数据不少于16×10km 的能力。图1-5 高分一号卫星表1-5 高分一号卫星主要技术参数
1.1.6 高分二号卫星
2014年8 月19 日，高分二号卫星（见图1-6）在太原卫星发射中心通过长征四号乙运载火箭成功发射。高分二号卫星是迄今中国研制的空间分辨率和寿命要求最高的民用遥感卫星，卫星具备高空间分辨率和大幅宽的成像能力，技术指标达到国外新一代卫星水平。
卫星设计寿命5～8 年，配置由两台相机组合而成的光学成像系统，具有全色/多光谱成像能力，实现高空间分辨率、多谱段对地观测。高分二号卫星星下点像元分辨率全色0.81m/多光谱3.24m，幅宽45km；多光谱谱段4个，覆盖谱段为0.45～0.9μm；地面目标定位精度50m（1σ）。卫星主要技术指标见表1-6。卫星研制主要解决米级空间分辨率，多光谱综合光学遥感数据获取、处理和应用技术，长焦距、大F 数、轻型相机及卫星系统设计技术，高精度图像定位技术和低轨遥感卫星长寿命等关键技术。图1-6 高分二号卫星
卫星主用户包括国土资源部、住房和城乡建设部、交通运输部及国家林业局等。卫星图像用于实现土地利用动态监测、土地利用变更调查、矿产资源调查与开发监测、地质灾害调查与监测、城乡规划管理、风景名胜区资源保护、城市园林绿化评价、城市建筑节能、交通运输管理、森林资源调查、林业生态工程监测等的业务化应用，同时也可替代进口高分辨率图像。表1-6 高分二号卫星主要技术参数
2015年3月6日，高分二号卫星正式投入使用。高分二号卫星的综合实力达到了世界先进水平，并为用户和地方政府提供了大量高分辨率遥感数据，大幅度提升了我国高分辨率数据自给率，尤其是为云南鲁甸地震、景谷地震、四川康定地震、智利地震、印度泥石流，以及北京APEC会议等重大事件提供了有效的服务支撑。1.2 气象卫星
1.2.1 静止气象卫星
我国第一代地球静止气象卫星定名为风云二号（FY-2）（见图1-7）。第一颗风云二号卫星FY-2A于1997年6月10日发射成功。按照我国地球静止气象卫星的发展计划，FY-2共8颗星，FY-2A/B属于试验型卫星，FY-2C/D/E/F/G/H为业务型卫星。业务星与试验星相比，主要技术指标有大幅度提高，扫描辐射计的光谱通道由3个增加到5个，具有与美国和日本同期在轨工作的静止气象卫星相同的探测通道。整个第一代FY-2气象卫星在轨运行并提供应用服务的时间持续到2020年前后。
FY-2卫星的主要任务是：图1-7 风云二号卫星
获取可见光、红外云图和水汽分布图；
转发展宽云图和低速率信息传输；
进行数据收集；
空间环境监测。
迄今在试验卫星的基础上，已陆续发射了5颗业务卫星，目前在轨工作的是FY-2D/E/F/G。FY-2D 于2006年12月8日发射，定点于东经86.5度；FY-2E于2008年12月23日发射，定点于东经104.5度；FY-2F于2012年1月13日发射，定点于东经112.0度；FY-G于2014年12月31日发射，现定点于东经99.5度。现在FY-2D和FY-E为业务星，FY-G不久可能移至东经105度附近，取代FY-E作为业务星。
FY-2G的遥感器为可见光和红外扫描辐射计（VISSR），每半小时可获得一张可见光、红外和水汽圆盘图，也可以根据需要进行区域观测，其主要技术指标见表1-7。表1-7 FY-2G可见光和红外扫描辐射计（VISSR）主要技术指标
FY-2静止气象卫星获取的高质量云图，以及生成的云导风等多种产品，已经在我国天气预报业务中发挥了重要的作用，同时在我国周边及澳大利亚等国家也得到了广泛的应用，成为天气预报中不可缺少的重要信息来源。
风云四号（FY-4）气象卫星是我国第二代静止气象卫星，目前正在研制中。FY-4卫星的主要发展目标是：卫星姿态稳定方式为三轴稳定，提高观测的时间分辨率和区域机动探测能力；提高扫描成像仪性能，以加强中小尺度天气系统的监测能力；发展大气垂直探测和微波探测，解决高轨三维遥感；加强空间天气监测预警。FY-4气象卫星的主要载荷为：多通道成像仪、傅里叶红外大气探测仪、闪电成像仪和空间天气监测仪器组等。
1.2.2 极轨气象卫星
在我国的第一代极轨气象卫星风云一号（FY-1）之后，风云三号（FY-3）气象卫星（见图1-8）是我国的第二代极轨气象卫星，它是在FY-1气象卫星技术基础上的发展和提高，在功能和技术上向前跨进了一大步，具有质的变化，要求解决三维大气探测，大幅度提高全球资料获取能力，进一步提高云区和地表特征遥感能力，从而能够获取全球、全天候、三维、定量、高精度、多光谱的大气、地表和海表特性参数。FY-3气象卫星的应用目的包括四个方面：
为中期数值天气预报提供全球均匀分辨率的各种气象参数。
研究全球变化（包括气候变化）规律，为气候预测提供各种气象及地球物理参数。
监测大范围自然灾害和地表生态环境。
为各种专业活动（航空、航海等）提供全球任一地区的气象信息，为军事气象保障服务。
按照我国极轨气象卫星的发展计划：FY-3A/B属于试验型卫星；FY-3C/D/E/F/G为业务型卫星。相对FY-2A/B卫星，业务型星的性能有大幅度提高，并对部分遥感仪器进行增加、更换。FY-3卫星系列将应用15年以上。
FY-3A于2008年5月27日发射，卫星从北向南经过赤道（降交点）的地方时约为10：05（因此也称为上午星）。FY-3B于2010年11月5日发射，卫星从南向北经过赤道（升交点）的地方时约为13：39（因此也称为下午星）。FY-3C已于2013年9月23日发射，亦为上午星。图1-8 风云三号气象卫星
FY-3卫星的遥感器已载有可见光/红外扫描辐射计、中分辨率光谱成像仪、红外分光计、微波温度计、微波湿度计、微波成像仪、紫外臭氧垂直探测仪、紫外臭氧总量探测仪、地球辐射监测仪、太阳辐射监测仪、GPS-MET掩星探测仪、空间环境监测仪，还将装载红外高光谱大气探测仪、散射计、高光谱温室气体监测仪等。
FY-3卫星已经形成上下午卫星组网观测的能力，FY-3A/C卫星轨道接近欧洲的Metop卫星，FY-3B卫星轨道接近美国的NPP卫星。FY-3晨昏轨道卫星发射后，既可以和欧美极轨气象卫星形成三星组网，FY-3卫星本身也形成了三星组网。
晨昏轨道卫星的主要仪器载荷配置有：具有微光通道的可见光/红外成像仪、微波温度计、微波湿度计、红外高光谱大气探测仪、GPS掩星探测仪，以及微波散射计等。发展晨昏轨道卫星，也将完善和丰富我国现有的现代气象业务观测体系，可向每天上午8时进行的业务会商提供微光、红外和微波的综合观测信息，在凌晨时刻对台风、暴雨和强对流等的监测中发挥积极作用。1.3 海洋卫星
我国的海洋卫星系列包括海洋一号海洋水色卫星、海洋二号环境动力卫星和海洋三号监视监测卫星。已经发射了海洋一号A、B两颗卫星和一颗海洋二号卫星。
海洋二号卫星是我国海洋动力环境探测卫星系列的首颗卫星（见图1-9），于2011年8月16日发射。卫星轨道为太阳同步近圆轨道，高度963km/965km。星上装载微波散射计、雷达高度计、微波辐射计和校正微波辐射计，辅助设备包括DORIS、双频GPS和激光测距仪等，具有覆盖范围大、时空分辨率高、可连续观测等优点，且不受天气条件限制，能够在晴空和有云条件下全天候提供包括海表温度、海面矢量风、海面高度、海冰、海上风暴、海上降水等在内的海洋环境要素，是全球海洋动力环境参数观测数据的最重要来源之一。卫星设计寿命3年。
海洋二号卫星主要有效载荷的技术指标如下。
微波散射计工作频率为13.256GHz，笔形波束圆锥扫描；风速范围4～24m/s；风速精度2m/s或10%；风向测量范围0～360°；风向精度为±20°。
微波辐射计工作频率为6.6GHz、10.7GHz、18.7GHz、23.8GHz和37GHz 5个频率，9个通道，圆锥扫描；刈幅1600km。
雷达高度计测距精度优于4cm；沿轨迹推扫；工作频率13.58GHz和5.25GHz；综合测高精度优于10cm；有效波高测量范围0.5m～20m；有效波高测量精度优于10%0.5m。图1-9 海洋二号卫星参考文献
[1] 小文.海洋二号环境动力卫星.卫星应用，2011（3），封三
[2] 月仙.资源三号卫星.卫星应用，2011（4），封三
[3] 云影.资源一号02C卫星.卫星应用，2012（1），封三
[4] 王毅.环境一号C雷达卫星.卫星应用，2012（5），P74
[5] 云影.高分一号卫星.卫星应用，2013（3），封三
[6] 云成.高分二号卫星.卫星应用，2014（9），P72
[7] 李俊杰.中巴地球资源卫星04星.卫星应用，2014（12），P77第2章 陆地卫星数据接收系统2.1 建设发展
1999年10月，中国遥感卫星地面站密云数据接收站开始执行我国首颗国产陆地卫星资源一号即中巴地球资源一号01星的数据接收任务。在较长一段时间内，我国民用国产陆地遥感卫星数据接收站只有密云站一个。
2007年，在长期论证与准备的基础上，陆地观测卫星数据全国接收站网工程项目正式启动。在北京密云、新疆喀什、海南三亚和北京唐家岭四地开展站网系统与配套设施工程建设，经历了十年设计研制和边建设边运行服务。至2014年底，陆地观测卫星数据全国接收站网已完成全部研制与工程建设任务，主要包括：
2008年1月新建喀什站投入试运行，填补接收西部数据空白；
2008年6月改扩建密云站技术系统投入试运行；
2010年1月新建三亚站投入试运行，填补接收南海数据空白；
2008—2013年新建数据传输等系统，分系统分阶段投入运行；
2009—2012年新建数据接收等系统，分系统分阶段投入运行；
2013年新建站网运行管理系统投入运行，实现站网自动化常规运行。
在此基础上，为了适应资源三号卫星、高分辨率对地观测卫星系列、空间科学卫星系列等国产先进新型卫星技术发展，中国遥感卫星地面站正在进一步增强地面接收站网的数据接收、记录、传输、运行管理等能力。2.2 运行设施
2.2.1 基本设施
我国陆地卫星数据地面接收站网主要由数据接收系统、数据传输系统、站网运行管理系统等技术系统组成（见图2-1）。
国产陆地卫星数据地面接收站网主要由密云站、喀什站和三亚站三个数据接收站与站网本部等机构组成，接收范围可覆盖中国全境（见图2-2）。图2-1 陆地卫星数据地面接收站网技术系统示意图图2-2 陆地观测卫星数据全国接收站网数据直接接收覆盖示意图
2.2.2 密云站
中国遥感卫星地面站密云站位于北京市密云县溪翁庄镇（见图2-3），距北京市中心约100km。密云站有6m、10m、11m、12m各种口径天线7座及各类专业技术与辅助设备，与站网本部有专线数据传输光纤链路连接。密云站于1986年12月正式投入使用，主要用于直接接收我国中部、东部与东北部及邻域地区遥感数据，以及接收星上回放数据，是我国民用陆地观测卫星数据接收运行时间最久、一般情况下执行卫星首轨遥感数据接收任务的设施。图2-3 密云站
2.2.3 喀什站
中国遥感卫星地面站喀什站位于新疆维吾尔自治区喀什市荒地乡（见图2-4），距喀什市中心约10km。喀什站有12m口径天线5座及各类专业技术与辅助设备，与站网本部有专线数据传输光纤链路连接。喀什站于2008年1月正式投入使用，主要用于直接接收我国西部及邻域地区遥感数据，以及接收星上回放数据。图2-4 喀什站
2.2.4 三亚站
中国遥感卫星地面站三亚站位于海南省三亚市天涯镇（见图2-5），距三亚市中心约20km。三亚站有12m口径天线5座及各类专业技术与辅助设备，与站网本部有专线数据传输光纤链路连接。三亚站于2010年1月正式投入使用，主要用于直接接收我国南部及邻域地区遥感数据，以及接收星上回放数据。图2-5 三亚站
2.2.5 站网本部
中国遥感卫星地面站接收站网本部位于北京市海淀区航天城地区（见图2-6）。本部有站网运行管理系统（其实时远程快视系统见图2-7）、数据传输系统主要设备及各类专业技术与辅助设备，与各接收站、中国资源卫星应用中心有专线数据传输光纤链路连接。陆地观测卫星数据接收站网的计划调度、系统监管、数据传输、质量监测等都在此执行。图2-6 中国遥感卫星地面站接收站网本部图2-7 站网运行管理系统实时远程快视系统2.3 数据服务
中国遥感卫星地面站陆地卫星数据地面接收站网执行国产卫星数据接收任务，支持卫星在轨运行，为数据存档、处理与分发系统提供原始数据服务。
国产民用陆地卫星数据主要包括：
1999年10月始，资源一号卫星01星数据；
2003年10月始，资源一号卫星02星数据；
2007年9月始，资源一号卫星02B星数据；
2008年9月始，环境与灾害监测小卫星星座HJ-1A、B星数据；
2011年12月始，资源一号卫星02C星数据；
2012年1月始，资源三号卫星数据；
2012年10月始，实践九号卫星A、B星数据；
2012年12月始，环境与灾害监测小卫星星座HJ-1C数据；
2013年4月始，高分一号卫星数据；
2014年9月始，高分二号卫星数据；
2014年12月始，资源一号卫星04星数据。
随着我国国产陆地卫星数量、质量与技术水平的不断提高，在保证较高的数据接收成功率的前提下，地面接收的任务量、数据服务量近年来急剧上升。我国民用陆地卫星数据地面接收站网技术能力与运行服务水平在民用陆地卫星应用领域居国际领先地位。
下面以应对“马航失联”事件为例，说明在突发重大事件时国产卫星数据接收设施对遥感应用的服务。
2014年3月8日至31日，中国遥感卫星地面站地面接收站网按照任务计划针对特定海域，共接收疑似客机失事海域的7颗国产卫星的56条轨道相关数据，其中地面分辨率2m数量级的数据约2600景，包括约1800景资源三号卫星和高分一号卫星数据。所有数据均接收成功，并及时传送至中国资源卫星应用中心。
事件中，密云站、喀什站、三亚站的三站格局较好地保证了大区域数据获取的时效性。部分轨道数据在三亚站实时接收，星上记录数据一般可在成像的下一圈次在密云站、喀什站回放接收。
站网数据接收、记录、传输、运行管理等系统都保持稳定、可靠的运行状态，以高度自动化的运行能力满足了此次应急事件的要求，发挥了强有力的支撑、保障作用。2.4 意义
2.4.1 促进我国陆地观测卫星数据公用服务设施的统一规划发展
陆地观测卫星数据接收站网是国家重要的地理空间基础设施，其目标是支撑我国民用陆地观测卫星在轨运行、提供遥感数据服务。作为我国改革开放国策重要的直接科技成果，遥感卫星数据在我国的接收始自1986年中国遥感卫星地面站密云数据接收站投入运行。但是，我国陆地遥感卫星数据接收能力仅仅覆盖陆地面积的大约80%的局面持续了二十多年。从那时起，具备覆盖全部国土的陆地观测卫星数据接收能力就成为发展我国卫星遥感事业、促进应用的重要需求，成为我国遥感科技领域长期的强烈愿望。经“九五”、“十五”论证，2005年国家统筹规划建设陆地观测卫星数据全国接收站网公用设施，使我国陆地观测卫星地面系统进入了合理、快速、有序的新发展阶段，有力地推动了我国遥感技术产业化应用。十年的实践证明了国家统筹规划的深远重大意义。
2.4.2 支持国产陆地观测卫星研制与在轨运行
2003—2005年地面系统规划论证时，站网项目的直接技术服务目标卫星包括环境卫星系列HJ-1-A、1-B、1-C卫星、中巴地球资源卫星一号系列CBERS-03、04卫星等，以及兼顾广泛使用的国外遥感卫星。经过扩充发展，除完成上述卫星工程相关任务外，中国遥感卫星地面站还支持我国资源三号卫星、高分一号卫星、高分二号卫星及实践九号A、B卫星，以及其他国产先进卫星等的星地对接试验、在轨测试和运行，发挥了应有的作用。
2.4.3 保障数据服务
陆地卫星数据地面接收站网作为我国民用空间信息基础设施，实施了国家统一规划布局建设，实现我国领土及周边邻域数据直接接收的全部覆盖、全部国产陆地卫星数据的运行性接收服务，在促进我国遥感技术应用广泛深入发展、促进地面系统技术国产化、服务国计民生、维护国家核心利益等诸多方面具有重要经济、社会、环境、科学和安全意义。第3章 陆地观测卫星数据处理与分发3.1 国家陆地观测卫星数据
国家陆地观测卫星地面数据处理系统由中国资源卫星应用中心（以下简称中心）承担建设与运行，该中心负责我国陆地观测卫星数据的集中处理、统一存档分发和应用开展。目前，该中心已经承担了中巴地球资源系列卫星（CBERS-01/02/02B/04）、环境与灾害监测预报小卫星星座（HJ-1A/B/C）、资源一号02C卫星（ZY01-02C）、资源三号卫星（ZY-3）、实践九号卫星（SJ-9A/B）、高分一号卫星（GF-1）和高分二号卫星（GF-2）共13颗卫星的数据处理与产品分发（见表3-1和表3-2）。表3-1 国家陆地观测卫星归档数据表3-2 在轨运行国家陆地观测卫星数据（续表）
经过十多年的发展，我国的陆地观测卫星已形成由单一光学传感器向光学、雷达、高光谱等多传感器，由单系列卫星向多系列卫星，由低分辨率向高中低多分辨率的全方位、全天时、全天候、立体化的较完善的对地观测体系，可为全国提供持续的遥感卫星数据保障。
国家陆地观测卫星数据有如下几个优势：①数据种类多样，连续性好，满足各种层次应用：可见光、红外、高光谱及高分辨率等多种类型的传感器，2天至数周覆盖全国一次，空间分辨率满足高、中、低多个层次的应用，最高可达0.8米；②具有自主测控能力，不受限制地进行国内外成像，灵活高效满足数据需求；③具有应急服务能力，多颗高分辨率卫星组网观测，可使数据获取重访周期缩短至数小时到1天，大大提高数据观测能力。
该中心数据处理能力达到世界先进水平，在处理大量卫星遥感数据、积累丰富经验的基础上，积极开展技术创新，数据质量不断提高。在卫星图像辐射质量、几何质量、数据产品参数优化改进方面取得一系列自主创新成果，突破了高精度姿轨数据处理、拼接等多项关键技术。根据用户需求，针对卫星有效载荷特点，开发多层次的数据产品。在运行管理多个地面处理系统的同时，通过技术创新，不断改进完善处理、存储、生产、分发的工艺流程，系统运行质量大大提高。
在未来的5～10年，该中心将建设成为国家陆地观测卫星数据中心、高分辨率对地观测系统数据中心、国家电子政务资源卫星数据分中心，并处理、分发和存档CBERS系列后续星、高分卫星系列后续星（GF-3/4/5/6/7）、地震电磁探测卫星和重力场卫星等一系列国家陆地观测卫星数据。3.2 国家陆地观测卫星数据处理及分发服务
中国资源卫星应用中心的系统建设、运管能力和数据分发已达到世界先进水平，日均处理能力、在线数据存储能力、综合运管卫星数量分别为10TB、4500TB、20颗。该中心可提供长期稳定连续的数据产品和信息产品，及时采集数据，进行应急响应，并提供支撑行业领域业务化运行的国产卫星综合应用服务平台。
该中心建成了基于业务专网、电子政务网和互联网三位一体的多层次数据分发体系，可以为主用户、行业用户和普通用户提供比较完善的分发服务。系统具有每年100万景数据的分发能力，可满足2000名用户同时在线访问；服务效率不断提高：从CBERS-01/02星一周左右提供数据产品，提高到当天下达订单2小时内提供数据产品；数据产品分发应用急剧增长：截至2014年8月，该中心分发数据752万余景，由最初几十家注册用户单位发展到3000多家注册用户单位，用户涵盖全国34个省、自治区、直辖市和特别行政区。
按照处理过程，国家陆地卫星数据产品主要可分为6级，其中0级为原始数据产品，1级和2级产品为标准产品，3～5级产品为增值产品。0级产品（原始数据产品）：分景后的卫星下传遥感数据；1级产品（辐射校正产品）：经辐射校正，未经过几何校正的数据产品；2级产品（系统几何校正产品）：经过辐射校正和系统几何校正，并将校正后的图像映射到指定的地图投影坐标下的数据产品；3级产品（几何精校正产品）：经过辐射校正和几何校正，同时采用地面控制点改进产品几何精度的数据产品；4级产品（正射校正产品）：经过辐射校正和几何校正，同时采用地面控制点和数字高程改进产品几何精度的数据产品；5级产品（标准镶嵌图像产品）：无缝镶嵌图像产品。
鼓励用户积极使用国家陆地观测卫星遥感数据产品，鼓励和支持数据应用技术开发和增值服务，鼓励企业积极参与卫星数据的产业化应用。国家陆地观测卫星数据标准产品对国内用户公益性用途使用实行授权免费分发；对非公益用途，不同类型的卫星影像有各自不同的分发要求，例如，对于空间分辨率超过10m的中低分辨率卫星影像标准产品实行注册用户免费分发，对于空间分辨率优于10m的中高分辨率卫星影像标准产品根据市场机制实行有偿分发，价格不高于国外同类产品。
国家陆地观测卫星数据产品的国内用户主要分为两类：主用户和普通用户。主用户是由国家批准的国家部委等政府事业部门，通常在卫星立项时确定，中心为主用户提供光纤专线进行相应的卫星遥感数据产品传输；普通用户指在中心网站上注册审核通过的国内用户，普通用户可以在中心网址上查询所有国家陆地观测卫星数据产品，并通过中心网址订购下载空间分辨率超过10m的中低分辨率卫星影像标准产品，订购其他数据产品需要与中心签署数据使用协议并确定提供方式。
该中心充分开发利用现有数据源，大力开展公益服务，服务国家宏观决策的能力大大提高，中低分辨率数据国内市场占有率达到90%以上。中心每周发送三次成像指令，紧急情况临时安排，应急模式下上注卫星指令在2～4小时之内，从数据处理到用户获取产品流程时间小于45分钟，及时满足用户的需求。3.3 国家陆地观测卫星应用
目前国家陆地观测卫星已成功发射13颗，在轨运行10颗，数据覆盖高、中、低各种分辨率，种类涉及全色、多光谱、高光谱、红外、微波等类型，应用领域涵盖国土、环境、灾害、水利、农业、林业、城市、气象、海洋、科研、医药卫生、金融保险、旅游，以及国家安全等国民经济建设各领域。从国家综合部门的宏观决策到科研院所、高等院校的科研教育，从区域经济社会发展到民营企业的项目开发设计，数据产品应用广泛、深入。在全国范围的资源调查、水利普查、矿山监测等方面，创造了巨大的社会效益。伴随着用户区域化需求的增加，数据应用迅速向地方区域扩展，形成了多个产业基地和区域应用系统；应用深度不断推进，数据应用由典型应用示范发展到行业领域的深入应用，已初步形成应用服务系统平台，在林业、国土、水利等行业已经得到了业务化应用。
中心通过与国土资源、林业、海洋、环境保护、交通、水利等重点行业和辽宁、山西、湖北、新疆、内蒙古等重点区域客户的项目合作，开发了多种专题产品，积累了相应的数据处理、信息提取算法和丰富的经验技术，并进行了专题产品的小型批量化生产。同时中心还研发了集数据综合管理、应用系统快速构建、影像综合处理，以及分发服务为一体的国产卫星综合应用服务平台；该平台具备国产遥感卫星的标准数据的获取、面向国内主要行业领域的专题产品的半自动/自动生成、存档和服务功能，具备多源遥感数据与业务数据的融合能力，可以提供至少3类业务化、标准化定制信息与产品服务；通过在淮南地区矿区沉降、湿地与水资源动态监测，以及国土资源动态监测等领域的示范应用，验证了应用平台的可用性、实用性和可扩展性，为国家陆地观测卫星数据在其他行业和区域的推广应用起到了很好的示范效应。第4章 高分辨率遥感卫星系统4.1 高分专项介绍
2006年我国政府将高分辨率对地观测系统重大专项（简称高分专项）列入《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006—2020年）》，2009年实施方案经领导小组会议审议通过；2010年5月经国务院常务会审议批准，高分专项全面启动实施（见图4-1）。图4-1 高分系统组成示意图
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