多源全球遙感數據采集處理和綜合信息服務平臺簡介

● 文 |中國長城工業集團有限公司 郭夏銳 寧蔚 虎剛

多源全球遙感數據采集處理和綜合信息服務平臺簡介

● 文 |中國長城工業集團有限公司 郭夏銳 寧蔚 虎剛

面向全球商業遙感數據綜合應用的需求，建設了一個能夠提供多源遙感數據接收處理的綜合信息服務平臺。平臺由1個部署在委內瑞拉的南美環境及災害服務節點、1個部署在雪龍號極地科考船上的海洋監測及航線保障服務節點和1個運管中心組成。平臺具備規模化信息處理能力，能夠生產輻射和系統幾何校正產品550景/天，幾何精校正和正射校正產品50景/天。在應用服務方面，能夠生產農業、資源、環境保護、防災減災、應急救援等領域的40種專題產品。具備海量數據高效存儲管理能力，能夠支持4顆衛星的數據產品的管理和存取。平臺為國內外用戶提供了遙感衛星數據接收處理及應用的綜合服務。

商業航天；衛星遙感；遙感應用

一、引言

近年來，全球衛星遙感產業迅猛發展，市場規模迅速增大。在國際商業遙感領域，我國已于2011年首次實現遙感衛星出口，在軌交付了委內瑞拉遙感衛星一號衛星系統[1]。目前正在開展委內瑞拉遙感衛星二號、巴基斯坦遙感衛星等出口商業衛星及地面數據接收和應用服務系統的研制。然而在取得這些成績的同時，產業鏈下游的遙感數據接收、應用及運營與歐美國家相比仍存在差距。長期以來國內衛星及地面站分屬于不同的行業用戶單位，沒有形成統一的遙感數據服務平臺，無法滿足用戶對遙感信息綜合應用的需求[2-4]。急需建設和整合我國現有的遙感衛星接收站和衛星資源，建立符合市場需求的數據接收和服務網絡[5-6]。

在戰略性新興產業衛星及應用產業發展專項的支持下，長城公司作為用戶總體單位于2013年開始建設了面向國際客戶的多源全球遙感數據采集處理和綜合信息服務平臺，建設周期三年，目前已通過竣工驗收。本文對平臺的組成、功能和應用成果進行介紹，對性能指標和應用前景進行了分析。平臺的建設提升了商業遙感衛星數據的全球應用和服務能力。

二、平臺組成

平臺由1個南美環境及災害服務節點、1個雪龍號海洋監測及航線保障服務節點、1個運管中心構成國際化服務網組成。南美環境及災害服務節點作為海外接收處理站部署在委內瑞拉，雪龍號海洋監測及航線保障服務節點作為船載移動接收處理站部署在中國雪龍號極地科考船上。平臺全球布局如圖1所示，兩個節點面對運管中心分配的任務，基于自身特色能力，提供各類增值產品和服務響應。

1.服務節點負責提供數據和產品服務

雪龍號海洋監測及航線保障服務節點為船載移動節點，機動性強，具備遙感數據接收、解調、記錄、處理能力，重點針對海洋監測開展專題應用，同時對雪龍號南北極考察的航線開展保障支持（如圖2所示）。該節點包括了7.3m口徑天線碼速率450Mbit/s的船載遙感接收分系統和數據處理與海洋信息服務分系統。

南美環境及災害監測服務節點作為固定服務節點，主要針對南美地區開展數據接收、處理、增值產品加工，并重點在環境及災害領域開展應用服務(如圖3所示)。包括一個12m口徑的遙感數據接收分系統，以及圖像處理系統、運行管理系統、典型應用系統等。同時，作為國際化服務網絡節點之一，為服務網提供數據、產品和服務。

2.運管中心負責提供遙感應用服務

運管中心由全球運營服務網站、數據交換分系統和數據處理融合分系統組成。用戶可通過互聯網訪問建在運管中心的運營服務網站，直接瀏覽、查詢衛星數據產品或定制數據產品服務，定制產品由運管中心通知全球各服務節點進行數據獲取和生產服務。

三、平臺功能及技術指標

1. 遙感產品國際化提供能力

平臺提供國內外遙感衛星數據和綜合服務。常規數據服務響應時間≤30天，應急數據服務響應時間≤3天；提供海洋風海面風場、海面高度場、海洋污染、水汽含量、海冰監測、地質災害評估、洪水面積監測、火點提取、作物長勢分析、土地生態利用分類、氣溶膠光學厚度監測等40種應用產品，可服務于農業、資源、環境保護、防災減災、應急救援等領域。

2. 海量數據高效存儲管理能力

建立了高效的海量遙感數據存儲管理系統，提供數據查詢和獲取服務。在產品索引結構固定的前提下，具備擴展新的產品級別或后續衛星數據的管理功能。可存儲管理原始數據以及不少于40種的專題產品；可支持至少4顆星數據產品的管理和存取服務。

3. 規模化的信息處理能力

可對多載荷生成的多源數據在同一平臺下進行輻射、系統和幾何精校正等通用處理并進行對比分析和綜合顯示等。針對不同載荷存在幅寬大、數據量大等特點，充分考慮軟硬件環境，設計合理高效的規模化生產流程。兼容接收、處理可見光、紅外、多光譜等多類載荷數據；能夠生產輻射和系統幾何校正產品550景/天，幾何精校正和正射校正產品50景/天。

四、成果及應用前景

平臺通過整合我國現有主要在軌遙感衛星資源和服務能力，通過建立統一的基于互聯網的運管中心服務平臺，將多源遙感衛星的數據采集、存儲、處理、分發，以及遙感衛星產品解決方案的提供能力向全球客戶進行推介。圖4為南美環境及災害服務節點生產的植被指數、植被覆蓋度、水體懸浮物、沙塵暴等應用產品。圖5為雪龍號海洋監測和航線保障服務節點生產的海面溫度專題圖產品。

運管中心網站以圖6所示的可視化、結構化的方式面向全球提供多源遙感衛星數據產品的發布、檢索、瀏覽、購買、下載等服務，為遙感用戶和服務商建成溝通渠道。

五、結論

多源全球遙感數據采集處理和綜合信息服務平臺通過在海外建設固定和移動服務節點，在國內建設運管中心，來接收、存儲、處理和分發多源遙感衛星數據及產品。目前平臺已經建成并試運行，在老撾湄公河沿岸開展了洪水災害應急監測應用示范。雪龍號海洋監測和航線保障服務節點為中國第32次極地科學考察提供了航線保障服務。平臺初步構建了面向全球用戶提供遙感綜合服務的商業化平臺，提升了我國衛星遙感在全球的服務能力。

[1]趙鍵,崔玉福,趙鴻志.委內瑞拉遙感衛星-1項目及典型應用介紹[J].國際太空, 2014(12):28-33.

[2]孫承志,李國元.我國遙感衛星數據全球接收服務體系的建設[J].衛星應用, 2015(10): 49-52.

[3]陳元偉,張婷,丁婭萍.新型衛星遙感數據服務商業模式研究[J].衛星應用, 2015(10): 42-48.

[4]GUO Xiarui, Hu Gang, Ning Wei, Commercial and Export Remote Sensing Satellite Policy and Market of Leading Space Countries, Geoscience and Remote Sensing Symposium IEEE. 2014:4516-4519.

[5]徐麗萍.商業遙感市揚發展現狀與思考[J].衛星應用,2016(1): 64-69.

[6]劉建強，吳奎橋，孫從容等.雪龍號船載海洋衛星接收處理系統及應用[J].衛星應用，2016(4): 48-54.