基本概述
第一顆亞米級解析度的商業衛星於1999年投入運營,然而在此之前的歷史遙感影像獲取卻十分困難。
解密航飛影像
存檔時相:1920年至今
解密航飛影像是從1920年至今獲得的,由多種來源不同群體的存檔檔案所構成。例如:美國宇航局,美國空軍,陸軍地圖服務,美國海軍,高海拔航空攝影(AHAP)等。
覆蓋全球範圍的航飛影像,可以非常直觀地了解到不同時期的自然條件和發展狀況。拍攝地區幾乎覆蓋了所有國家的重點城市。航飛影像效果大致分為兩種:一種是製作地形圖或影像圖,這類的影像全部是從高空以正射方式進行拍攝,比例尺較大,內容多是城鎮;另一種是按軍事要求,即為開展軍事行動所用,比例尺較小,內容多是自然地貌。
航飛影像比例尺在1:500到1:100000之間。大部分影像層次分明,圖像清晰。一些著名城市的影像,其標誌性建築可以輕鬆識別,房屋和街道等細節之處幾乎與今天的拍攝效果一樣。
KeyHole系列
存檔時相:1960年至1980年
“鎖眼”(
KeyHole)系列可以提供的是1960年至1980年之間的KH-1-4(CORONA)、KH-5 (ARGON)、KH-6 (LANYARD)、KH-7 (GAMBIT)和KH-9 (HEXAGON)共930000張單景圖片。
KeyHole系列衛星影像參數如下表所示。
衛星系統
| KH-1--4
| KH-4A
| KH-4B
| KH-5
| KH-6
| KH-7
| KH-9
|
存檔時間
| 1959'-1963'
| 1963'-1969'
| 1967'-1972'
| 1961'-1964
| 1963'
| 1963'-1967'
| 1971'-1984'
|
影像類型
| 全色
| 全色
| 全色
| 全色
| 全色
| 全色
| 全色
|
衛星高度(km2)
| 166-463
| 185
| 150
| 322
| 172
| 變軌
| 變軌
|
解析度(m)
| 7.5
| 2.7
| 1.8
| 138
| 1.8
| 0.6
| 6
|
單景面積
| 15*209-41*579
| 17*231
| 13.8*188
| 482*482
| 12*64
| 20*38
| 160*270
|
膠片寬
| 70mm
| 70mm
| 70mm
| 5in
| 5in
| 18in
| 18in
|
放大能力
| 16
| 16
| 8
| 16
| 10
| 21
| 18
|
膠片解析度
| 50-100
| 120
| 160
| 30
| 160
| 200
| 120
|
焦距(cm)
| 61
| 61
| 61
| 8
| 168
| 152
| 150
|
大多數KH-4A和KH-4B存檔影像,時相集中在1966-1972年之間。這個階段CORONA系列衛星共發射32次,經過長期調試已經可以把衛星軌道降到166公里的水平上,從而使解析度達到了1.8米,回訪周期1天,並可以提供立體相對。
其中,KH-7存檔影像時相集中在1963年7月到1967年6月。解析度最初為1.2米,到1966年提高到0.6米,拍攝的目標主要集中在戰略目標、核目標以及飛彈防禦和彈道飛彈系統。除了近100景以色列影像仍然處於保密狀態之外,KH-7拍攝的19000景影像全部得到解密。
可以作為重要時相補充的還有KH-9存檔影像,被認為是KH-1-4存檔影像的替代品。KH-9獲取了全球大面積解析度6米的影像,除以色列領土外,29000景影像已經解密。
Resurs系列
存檔時相:1974年至2005年
KeyHole系列在歷史遙感影像的資源整合中發揮著舉足輕重的作用,無論是空間解析度、時間解析度以及製圖精度等方面都擁有出色的表現,即便這樣仍然受時相和波段的約束。而“資源-F”(
Resurs-F)系列的出現填補了空白,該計畫始於上世紀70年代,資源系列解密的衛星影像包括:Resurs-F1、Resurs-F2和Resurs-F3,該衛星影像自2008年開始進入中國並商業化。
Resurs-f系列衛星影像參數如下表所示。
影像名稱
| KFA-1000
| KATE-200
| MK-4
| KFA-3000
| KVR-1000
| TK-350
|
衛星系統
| Resurs-F1
| Resurs-F1
| Resurs-F2
| Resurs-F3
| Kometa
| Kometa
|
存檔時間
| 1974'-1999'
| 1974'-1999'
| 1987'-1995'
| 1993'-2000'
| 1981'-2005'
| 1981'-2005'
|
影像類型
| 全色+多光譜
| 全色+多光譜
| 全色+多光譜
| 全色+多光譜
| 全色
| 全色
|
衛星高度(km)
| 240-355
| 240-355
| 188-355
| 275 - 420
| 1220
| 1220
|
解析度(m)
| 3
| 15
| 4
| 2
| 2
| 10
|
幅寬(km)
| 144–204
| 144–204
| 100–200
| 55–84
| 160
| 200
|
波段範圍(nm)
| 570–810
| 510–840
| 510–840
| 510–840
| 570–720
| 570–720
|
重疊度(%)
| 60
| 60
| 60
| 60
| 60
| 60
|
以上的參數中可以明顯看到,
Resurs-f與
KeyHole相比起來差別還是非常大的。除了擁有更多的波段以及更大的幅寬之外,在時相和解析度的銜接上與
KeyHole系列也出奇的默契,這些潛移默化的匹配注定意味著它比KeyHole系列具有更廣泛的套用以及更深入的空間領域分析。
另外,
Resurs-f系列具有多光譜波段,這是全色影像無法比擬的,它可以代替單純的人工對地物進行識別,得到更快和更準確的影像信息提取。成為規劃、海洋、環境、生態等科研課題的重要依據來源。
與
KeyHole系列相同的是蘇聯也擁有自己的製圖衛星—“彗星”(
Kometa),只是解析度略低於KH-7。
Kometa帶有兩個立體成像相機:KVR-1000和TK-350,以幫助立體圖像的採集。星載的測圖成像系統,用於空間信息的採集與製圖。全色影像可生產1:50000地形圖和立體影像。衛星同時裝備了專業測圖的影像採集與控制系統,為數位化正射模型提供了基礎。
歷史遙感影像具有時相跨度大、解析度高特點,可以很好套用於動態監測。
KeyHole、
Kometa、
Resurs-f系列衛星影像覆蓋全國各個地區,時相跨度從60年代至今,廣泛套用於
地理國情監測、土地、海洋、規劃、考古、水利、環境、科研等動態監測的研究,為快速決策提供了技術保證。
歷史遙感影像在地理國情監測方面的套用
是利用
3S和測繪技術,綜合各時期已有測繪成果檔案,對地形、水系、交通、地表覆蓋等要素
進行動態和定量化、空間化的監測,並統計分析其變化量、變化頻率、分布特徵、地域差異、變化趨勢等,形成反映各類資源、環境、生態、經濟要素的空間分布及其發展變化規律的監測數據、地圖圖形和研究報告,為政府、企業和社會各方面提供真實可靠和準確權威的地理國情信息。
相對於其他省市的地理國情監測項目,這只是一個針對性較強的代表。各個年代的歷史遙感影像作為
地理國情監測的基礎,由此可以派生出有針對性的專題研究,例如海岸線變化、城鄉比例變化、土地利用變化、植被變化和水系變化等。正是因為有了歷史影像,有了歷史依據,我們才能夠了解地理國情的變化和發展,順應自然並朝著有利於人民的方向改變自然,這其中歷史遙感影像功不可沒。