一种天通一号卫星通信系统应用处理单元

完成了一种应用于海上微小型浮标端天通一号卫星通信系统应用处理单元(AP)的设计与实现。AP单元不仅控制伺服单元实现恶劣海况下天线自动跟踪卫星信号波束,而且实现卫星通信系统快速接入天通一号卫星网络并进行数据传输的功能。模拟四级海况条件下的测试结果表明,浮标体横摇角在-30°～+30°范围内,AP单元驱动伺服单元实现卫星信号波束跟踪精度优于2°,通信系统在10 s内快速稳定接入卫星网络,能实现海上浮标和岸基站间1.2～384 kb/s码率的实时通信。     

边缘追踪模型与SURF检测结合提取天绘影像机场目标

目的 遥感影像提取识别机场目标是遥感领域研究的热点。但是大多研究仅使用被裁剪的影像进行提取识别,由于处理速度等原因很少使用整景高空间分辨率遥感影像提取机场目标。大多数研究是先提取出图像中的直线,根据直线确定机场跑道再确定机场目标,但高分辨率图像提取的直线不仅是机场跑道的,还有可能是高速公路、铁路、大型厂房的外墙、耕地边缘、山脉、地层等,如何区分提取的直线是机场跑道很少被研究。很多研究提取的都是大型机场目标,没有对小型机场进行提取识别,另外如果图像中同时有两个机场应该如何提取也没有被研究。天绘具有数据实时回收,数据全球覆盖等特点,本文将使用高空间分辨率天绘影像（6 000×6 000 像素）提取机场目标。天绘影像地物类型复杂,细节丰富,仅使用一般的空间滤波或边缘探测方法会导致检测结果中有过多的噪声和伪边缘,致使机场目标识别不出来,所以建立了一种以边缘提取追踪模型和SURF（speeded up robust features）检测结合的检测方法和提取流程,达到机场目标识别的目的。方法 边缘提取追踪模型是建立在边缘提取基础上。首先对天绘影像进行滤波处理消除噪声,再对图像进行梯度幅值和法线梯度方向的计算,并利用改进的非极大值抑制方法找到梯度图像中局部变化的最大值,删掉其他值,获得单像素边缘图像,然后对边缘图像进行边缘轮廓线追踪提取出边缘轮廓线,最后使用直线检测和SURF检测方法识别出机场目标。结果 使用本文方法成功地识别了4景天绘卫星图像中的机场目标。借助改进的非极大值抑制和边缘轮廓线追踪提取方法有效地提取了影像中所有地物的边缘,识别出的地物边缘都是清晰的、单像素的边缘,对地物边缘轮廓进行直线提取,并在提取直线的基础上使用SURF检测获得图像中的机场目标。利用天绘卫星图像成功在2景图像中分别提取出一大、一小两个机场,在另外两景图像中分别各提取出一个机场,顺利地实现了用天绘卫星图像提取识别机场目标的过程。结论 本文提出的机场目标提取方法十分有效,该方法不仅适合于天绘卫星遥感数据,还适用于和天绘卫星类似的其他遥感卫星数据。其中对非极大值抑制方法的改进能够提取出更准确的边缘,也能提取出更细微的边缘, 抑制虚假边缘的产生,对提取小型机场有帮助。     

基于PostGIS的高分一号卫星影像管理与Web应用研究

介绍了高分一号卫星影像在测绘生产中的管理与Web应用,探索使用PostGIS数据库进行海量遥感影像管理应用的方法。在数据生产中,利用影像元数据信息进行影像管理,结合测绘生产任务实现影像存储、检索、浏览以及影像产品的管理。结合辅助数据,进行生产进度管理、产品质量管理。在网络服务中,利用PostGIS数据库和瓦片地图数据库相结合的方式,实现卫星影像的网络共享服务,拓展了测绘产品的服务模式。     

合肥主城区建筑密度的珞珈一号夜光影像估算

建筑密度是城市规划、土地管理和居住区环境评估的重要指标。相比传统夜光遥感,珞珈一号具有更高的空间分辨率,在城市建筑密度估算方面更有优势。基于珞珈一号数据源,以合肥市主城区为实验区,以1km×1km范围为统计单元,将样区夜光影像灰度值进行灯光强度分类,同时结合人工数字化建筑物基地进行拟合分析。引入均值迁移、形态学等方法,排除道路灯光对估算结果的干扰;通过建立建筑密度估算模型,最终得到合肥市主城区的建筑密度空间分布结果,并对结果进行交叉验证。结果表明,在建筑密度估算方面,珞珈一号夜光遥感影像具有较高的估算建筑密度能力,未来在其他社会经济数据空间分析方面也具有巨大潜力。     

基于流程化的北京一号遥感软件设计与实现

在对地观测数据进行信息提取或解译之前,行业应用人员不得不先进行繁重的数据预处理工作。同一数据源的数据预处理通常具有相同目标、处理流程与技术手段,因此不同行业在应用过程中面临大量重复劳动。应用人员应将精力更好地集中在与行业相关的信息提取、解译与应用上,从而提高对地观测应用的深度与广度,为行业应用提供不同的高级数据产品,并缩短产品的生产时间。针对北京一号小卫星数据特点及其行业应用需求,设计了一套基于批量化和流程化处理的遥感数据加工软件,只需简单的人机交互参数设置和流程化连接即可批量生产不同级别小卫星数据,该软件已经成功应用于北京一号小卫星数据生产。     

基于“北京一号”小卫星影像阴影的建筑物高度测算研究

通过分析"北京一号"小卫星成像特点及数据获取时的几何特性,建立了利用"北京一号"小卫星影像进行建筑物高度测量的模型,并对北京市望京地区建筑物高度进行了测量试验和实地验证.结果表明,用"北京一号"小卫星影像能获得较为准确的建筑物高度信患,并为城市遥感应用提供辅助和支持.     

"北京一号"多光谱影像复原方法研究及实现

针对“北京一号”多光谱影像存在的因系统影响造成的图像模糊问题与数据量大的特点，对图像的复原方法进行了研究。并提出一种通用的处理流程框架。这种处理流程框架对计算机硬件环境具有良好的灵活性和适应性，为类似大数据量的图像处理提供了一种可供参考的方法。在提高其图像质量方面本文采用了一种快速有效的图像复原算法，即在频率域基于MTF传输调制函数的维纳滤波的复原方法。本文还通过实验对复原算法和流程框架进行了有效性和实用性方面的验证。由于这种解决方案兼顾了复原效果和运算效率。取得了令人满意的结果。     

利用环境一号卫星数据监测雾分布

雾是环境空气监测的一个重要内容之一。根据环境一号卫星B星（HJ-1B）的数据特点,从典型地物、云、雾的微物理特性的RT3辐射传输模拟出发,分析不同波段典型地物和云、雾的反射率、亮温差别,提出了综合利用HJ-1B卫星CCD相机和红外相机数据进行雾监测的方法与流程。最后,使用2009年3月12日我国南方地区的HJ-1B数据为卫星监测数据进行了监测试验。结果表明:HJ-1B卫星数据能够实现雾的监测,但由于薄云受到地表影响,无法准确区分薄云与雾。     

基于多分类器集成的“北京一号”小卫星遥感影像分类研究

将多分类器集合应用于"北京一号"小卫星多光谱遥感数据土地覆盖分类,首先构建分类器集合,应用最小距离分类、最大似然分类、支持向量机(SVM)、BP神经网络、RBF神经网络和决策树等进行土地覆盖分类,然后利用Bagging、Boosting、投票法、证据理论和模糊积分法等分类器集成方法,得到综合不同分类器输出的最终分类结果。试验表明,多分类器集成能够有效提高"北京一号"小卫星土地覆盖分类的精度,具有广泛的应用前景。     

北京一号小卫星MTF在轨测量与图像复原

卫星调制传递函数(MTF)的在轨测试是监测卫星平台及其遥感器在轨运行情况和性能衰减程度的有效手段。本文针对北京一号小卫星多光谱相机,研究利用边缘地物法进行MTF在轨监测,并基于MTF测试结果,采用维纳滤波法对北京一号小卫星多光谱图像进行复原。结果表明NW向和NE向两个方向的MTF差别不大,在这两个方向上LSF的半带宽分别为3.75和4.35个像元。根据所计算得到的MTF值对图像进行复原可以明显提高北京一号小卫星图像清晰度以及边界信息。     

存储遥感影像的一种多层AVL tree结构

针对遥感影像数量庞大不利于发布和管理的特点,提出了一种用于离线卫星地图的空间索引结构,采用AVL tree把所需要的遥感影像数据存放在本地若干文件中,能以极快的响应速度将所需要的数据提供给桌面应用平台。     

嫦娥一号卫星紫外月球敏感器

探月工程是我国航天领域的又一项重大工程项目,嫦娥一号卫星是探月工程的第一步。嫦娥一号卫星首次采用了一种全新的光学姿态敏感器——紫外月球敏感器,实现在卫星环月飞行期间的姿态测量任务。紫外月球敏感器是一种以月球为姿态参考源的大视场成像式光学姿态敏感器,本文介绍其工作原理、功能与组成以及在轨飞行试验的相关情况。     

信息化技术在嫦娥一号卫星研制中的应用

嫦娥一号卫星首发成功,是我国航天事业发展的第三个里程碑。信息化技术在嫦娥一号卫星的管理、设计、加工及测试等各个环节都得到了充分应用,为确保高效、高质量地完成嫦娥一号卫星的研制任务起到了至关重要的作用。报告对嫦娥一号卫星的主要特点进行了归纳;全面回顾了在嫦娥一号卫星研制过程中信息化技术的应用情况及其成效;简要介绍了信息化技术在星上产品中的应用情况,详细阐述了信息化技术在制导、导航与控制（GNC）系统中的应用情况;并对信息化技术在飞控任务中的应用作了介绍。     

联合快舟一号影像纹理信息的城市土地覆盖分类

仅依靠光谱信息无法满足高分辨率遥感分类的应用需求,辅之以纹理特征信息进行分类,可提高影像分类精度。利用KZ\|1卫星影像和Landsat\|8卫星影像数据,基于面向对象的影像分割法和灰度共生矩阵纹理分析法对新疆石河子市局部城区进行了地表覆盖分类实验,将不同空间分辨率的全色影像纹理信息、光谱信息构成多种影像特征组合进行分类比较研究,以选择最佳的分类特征集。结果表明:KZ-1影像能为城市区域的土地覆盖分类提供丰富的纹理信息,面向对象的影像分割可较好地利用高分辨率数据的几何结构信息实现优化的影像分割,从而提高多光谱影像的分类精度,总体分类精度为90.06%,Kappa系数为87.93%,比单纯利用光谱信息分类的总体精度提高了8.02%,Kappa系数提高了9.65%,表明KZ\|1数据可为光谱分类提供丰富的纹理信息,从而提高城市区域的土地覆盖分类精度。     

北京一号小卫星NDVI时间序列重建方法研究

利用目前使用较广泛的Savitzky-Golay滤波拟合法和傅立叶谐波分析法对NDVI时间序列进行滤波处理,分析植被指数时间序列滤波重建方法对北京一号小卫星数据的适用性。试验结果表明,较之Savitzky-Golay方法,傅立叶谐波改进算法的重建结果更能体现地物的物候变化规律,且对原始数据的扰动较小,更有利于基于植被指数时间序列的土地覆盖分类及作物估产等定量应用,比较适合于北京一号小卫星NDVI时间序列的重建。     

嫦娥一号卫星的制导、导航与控制

嫦娥一号卫星是中国首颗月球卫星。卫星制导、导航与控制（GNC）任务复杂多变,对系统实时性、可靠性和精度要求较高。文章介绍嫦娥一号卫星GNC系统组成、控制方法、系统特点和典型飞行结果。     

中国测绘科学研究院成功处理国产天绘一号卫星数据

近日,中国测绘科学研究院摄影测量与遥感研究所成功完成对国产天绘一号卫星数据处理试验工作。“天绘一号卫星”的CCD高分辨率三线阵相机地面像元分辨率5米,光谱范围0．51μm-0．69μm,     

基于环境一号卫星CCD影像的磷石膏识别

磷石膏是在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣。磷石膏产量大,综合利用率低,大量的磷石膏露天堆放对周边环境造成严重污染。以贵州福泉市为研究区,利用环境一号卫星CCD影像,采用面向对象的方法识别磷石膏。首先,采用多尺度分割方法对遥感影像进行分割,生成影像对象层。然后,通过分析不同地物类的特征差异,建立面向对象的决策树规则集,并按照该规则集对磷石膏进行自动识别,提取磷石膏基本信息。研究结果表明:磷石膏的识别生产者精度和用户精度分别达到88.89%和84.21%。分类的总精度和总Kappa值分别达到了91.75%和0.817。因此,基于环境一号CCD影像的面向对象的磷石膏识别方法是可行有效的。     

月球卫星CE-1三线阵影像数据的解算试验

利用"嫦娥一号"卫星上搭载的CCD立体相机获取的月面三线阵影像数据,再配合激光高度计(LAM)数据,经过摄影测量解算可以制作月面数字高程模型(DEM)和数字正射影像图(DOM)。本文采用两种方法对月球卫星CE-1三线阵影像数据进行了月面点坐标的解算试验,方法一是根据测控给出的外方位元素直接解算,方法二是对影像上提取的像点进行区域网平差解算,根据两种方法的解算结果,比较了各方法的精度,达到了预期目的。