日前，國家航天局發(fā)布了高分七號首批22幅亞米級立體影像產(chǎn)品，包括北京首都機場、大興機場、雁棲湖，安徽涇縣，廣東陽春市，山東菏澤等多個地區(qū)的正射影像圖、立體核線影像、數(shù)字表面模型產(chǎn)品等。首批影像成果圖綜合考慮地域分布、地物類型、目標(biāo)關(guān)注度和主要用戶部門測試需求等因素，紋理清晰、層次分明、信息豐富、立體感強，體現(xiàn)了高分七號衛(wèi)星特有的立體測繪性能。
高分七號衛(wèi)星是一顆可以拍攝3D衛(wèi)星遙感大片的衛(wèi)星。其全稱“高分辨率國土測繪衛(wèi)星”，是高分專項的重要組成部分，是我國首顆民用亞米級高分辨率光學(xué)立體測繪衛(wèi)星，主要用于我國1:1萬立體測圖生產(chǎn)及更大比例尺基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的更新。
“測繪衛(wèi)星就是精確測量大地的尺子，如果把以往其他通用遙感衛(wèi)星比作米尺，那么高分七號就是一把游標(biāo)卡尺，能夠高精度的測量地物的平面位置和高度?！焙教炜萍技瘓F五院高分七號衛(wèi)星總設(shè)計師曹海翊對南方日報記者表示。
雙陣線相機：3D大片隨時拍攝
高分七號衛(wèi)星起飛重量2700kg，運行于標(biāo)稱506km的太陽同步回歸軌道，降交點地方時10:30am。高分七號衛(wèi)星研制任務(wù)由航天科技集團五院總體部測繪領(lǐng)域衛(wèi)星研制團隊承擔(dān)。五院總體部測繪領(lǐng)域衛(wèi)星研制團隊一直從事專用測繪衛(wèi)星和高分辨率遙感衛(wèi)星的研制工作，承研的資源三號測繪衛(wèi)星獲得了國家測繪局等用戶和國內(nèi)外研究機構(gòu)的一致好評。高分七號衛(wèi)星在充分繼承資源三號衛(wèi)星成功研制經(jīng)驗和成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了光學(xué)激光復(fù)合測繪等先進(jìn)技術(shù)，衛(wèi)星技術(shù)指標(biāo)有大幅提升。
高分七號搭載一臺雙線陣相機和一臺激光測高儀。這臺雙陣線相繼前視相機傾角+26°，后視相機傾角-5°，多光譜地面分辨率優(yōu)于3.2m。而正是這臺雙陣線相機，鑄就了高分七號的3D慧眼。
高分七號衛(wèi)星將我國低軌遙感衛(wèi)星分辨率由高分專項實施前最高2.1米提高到0.65米，靜止軌道遙感衛(wèi)星分辨率由千米級提高到50米，低軌遙感衛(wèi)星設(shè)計壽命由3年大幅提高到8年。
雙線陣相機是國內(nèi)首臺長焦距、大口徑、無畸變測繪相機。曹海翊對南方日報記者表示，這臺測繪相機，集成了高幾何穩(wěn)定性光學(xué)系統(tǒng)、精密控溫措施、柔性支撐、可展開遮光罩等空間相機設(shè)計技術(shù)，保證了相機在軌成像期間的圖像質(zhì)量和幾何穩(wěn)定性。
高分七號搭載的雙線陣相機能夠獲取5譜段高空間分辨率立體測繪遙感數(shù)據(jù)，地面像元分辨率優(yōu)于0.8m，幅寬優(yōu)于20km。雙線陣相機可連續(xù)觀測獲取地面重疊影像，用于獲得立體影像。
對于雙線陣相機獲取立體影像的工作原理，曹海翊解釋說，衛(wèi)星在軌飛行時，雙線陣相機的前視相機首先以26°的角度拍攝到某一地物，同時，衛(wèi)星會記錄下自己的位置A；然后衛(wèi)星繼續(xù)飛行一段時間后，后視相機會以-5°的角度拍攝到同一地物，衛(wèi)星記錄下此時自己的位置B；這樣我們就獲得了由衛(wèi)星位置A、衛(wèi)星位置B以及地物構(gòu)建的三角形，從而確定地物的空間位置。
全波形對地激光測高儀：高程精度優(yōu)于1.5m
在立體測繪能力的構(gòu)建中，除了雙陣線相機的卓越功勛，也離不開高分七號搭載的激光測高儀——國內(nèi)首臺對地全波形激光測高儀。激光測高儀配置有2波束的1064nm激光，用于對地理條件惡劣的地區(qū)，在少控制點情況下，進(jìn)一步提高衛(wèi)星的高程定位精度。
曹海翊表示，為提高以我國西部地區(qū)為代表的少控制點區(qū)域以及境外地區(qū)無控制點區(qū)域的測高精度，對地激光測高儀可以向目標(biāo)地物發(fā)射激光脈沖波束，并接收由地物返回的激光回波，獲取地物高程信息。激光測高儀突破了高速采樣技術(shù)和基于足印相機的激光指向定位技術(shù)，并采用環(huán)路熱管技術(shù)實現(xiàn)精密控溫，用于解決全球范圍高程控制點數(shù)據(jù)獲取難題。
激光測高儀的足印相機在激光發(fā)射時刻對地成像，在足印相機地物圖像中可確定激光光斑中心的坐標(biāo)位置；之后將足印相機地物圖像與雙線陣相機拍攝的同一區(qū)域地物圖像進(jìn)行匹配，定位激光光斑在雙線陣相機影像中的位置，獲得對應(yīng)地物的高程信息作為廣義高程控制點來修正雙線陣相機的立體測繪產(chǎn)品，滿足高程精度優(yōu)于1.5m的需求。
補足我國1:1萬比例尺衛(wèi)星測繪能力短板
目前，我國尚不具備1:1萬比例尺衛(wèi)星測繪能力，而隨著我國經(jīng)濟發(fā)展加快，測繪地理信息系統(tǒng)建設(shè)、地理國情監(jiān)測、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)、國家統(tǒng)計應(yīng)用等業(yè)務(wù)對1:1萬比例尺測繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品的需求愈發(fā)迫切。
