中国吉林一号卫星拍下阿富汗机场,美国军机清晰可见,怎么做到的

近日,中国吉林一号卫星拍摄到了阿富汗喀布尔机场,美国军机清晰可见,在照片中,我没看见数架美国军用运输机(C-17)及战斗机(F/A-18E/F)在喀布尔机场停机坪停放。一架美军C-17运输机正在机场跑道滑行。

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吉林一号卫星是什么

吉林一号A星是长光卫星研制的我国第一颗自主研制的高分辨率商业光学遥感卫星,配置 4 台相机,其中,包括地面分辨率优于 1 m 的正视全色TDI CCD 相机和分辨率优于 3 m 的正视多光谱相机。

卫星工作轨道均为高约 650 km 的太阳同步轨道,覆盖宽度大于 11.6 km,常规推扫、大角度侧摆多条带、立体成像模式,可以获取全色优于0.72m分辨率、多光谱优于2.88m分辨率的图像,幅宽近11.6km,作为具备亚米级分辨率的卫星,主要用于国家基础地理信息数据库建设与更新、国情数据监测等测绘工程以及农业、国土、规划、环境等不同行业对高分辨率影像数据的需求。

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当然,这并非是吉林一号卫星A一颗星的功劳,是属于吉林一号星座的,长光卫星正在建设 “吉林一号”星座,计划由138颗涵盖高分辨、大幅宽、视频、多光谱等系列的高性能光学遥感卫星组成。

长光卫星已经成功通过9次发射将16颗“吉林一号”卫星送入太空,建成了我国目前最大的商业遥感卫星星座,吉林一号星座最大优势在于具有数量较多(16颗)且多种功能(视频星、光谱星、高分星和宽幅星)的光学遥感卫星,可以获取特定地区的高空间、高时间、多光谱的卫星影像数据。

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那吉林一号卫星星座是如何高清晰拍下阿富汗喀布尔机场的呢?

光学遥感成像原理

我们要知道,太阳光谱是一种不同波长的连续光谱分为可见光与不可见光两部分。可见光的波长为400~760nm,散射后分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色,集中起来则为白光。不可见光,又分为两种:位于红光之外区的叫红外线,波长大于760nm,最长达5300nm;位于紫光之外区的叫紫外线,波长290~400nm。

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而遥感卫星就是利用光电转换原理成像。光学遥感卫星上的CCD相机就相当于人的视网膜上的感光细胞,用以感受照射在它们上面的光的强弱与色彩。当光进入遥感相机镜头,光电感应装置将光信号转换为电信号,量化电脉冲信号,记录为一个像素值。


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CCD照相机每个像素都是相对独立的光电转换单元。在CCD 外加工作电压(常称为驱动脉冲电压)驱动下,当有光图像照射时光敏元件经过光电转换,对不同的光照强弱就有相对应大小的电荷产生,把这个 电荷的大小记录下来,就可以得到这点的光照强弱。CCD单个像素采集到的只是单点的光照强 弱,为了对目标进行成像必须多个像素组成阵列 同时进行采集。根据不同的需要相机又分为全色影像相机和多光谱影像两个类别。

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全色影像传感器获取整个全色波段(0.5微米到0.75微米左右的单波段)的黑白影像。因为只获取单波段,在图上显示是灰度图片。全色遥感影像一般空间分辨率高,但无法显示地物色彩。全色影像的波段范围一般是绿色之后(500纳米至750纳米左右)的可见光波段,波长范围间隔大于多光谱中的单波段波段范围。

而多光谱相机则是对地物辐射中多个单波段的获取。得到的影象数据中会有多个波段的光谱信息。对各个不同的波段分别赋予RGB颜色将得到彩色影象。例如,将R,G,B分别赋予红,绿,蓝三个波段的光谱信息,将得到模拟真彩色图象。


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但是,受能量平衡的制约,多光谱影像相比较单波段的全色影像的空间地物结构信息较差,空间分辨率较低,但多光谱影像具有丰富的光谱信息,在进行地物分类时无法根据全色影像地物波谱特征进行自动识别,不利于在全色影像上进行目视判读。

如果看不懂,可以这样理解,全色影像保留了空间分辨率,而多光谱影像保留了光谱信息。

所以需要像融合技术通过特定的算法将光谱信息丰富的多光谱影像与空间分辨率较高的全色影像适应融合, 整合了不同传感器的优势,获得具有高空间分辨率的多光谱影像。

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每一种算法都有自己的优势和不足,就看如何取舍,比如Brovey 融合算法是关于影像色调标准变化的简单融合方法,该方法是高分辨率遥感影像融合最常用的算法。算法原理比较简单,采用多光谱低分辨率遥感影像的各个 波段像元灰度值与对应的高分辨率的全色影像相乘。该 算法对影像的锐化效果较好,但多光谱影像与全色影像波 普不一致时,此方法不能有效解决光谱曲线扭曲问题。

总结

而吉林一号因为具有星座优势,在获取影像上具有显著的优势,可实现快速重访成像,具备星座运行管理及天地协调统筹能力,具备区域连片无缝覆盖能力;可实现快速区域性获取指定地区的全色影像、多光谱影像,以及获取摄影时刻的姿态测量数据和相应的轨道数据。


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事实上,吉林一号还可以获取更高精度的照片,但是受限于国际法规,不能够放出,事实上,中国的卫星监测,已经可以达到厘米级别,最重要的是,中国的卫星全都是自主研发,自主可控。

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页面更新:2024-06-11

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