日前，國(guó)家航天局發(fā)布了高分七號(hào)首批22幅亞米級(jí)立體影像產(chǎn)品，包括北京首都機(jī)場(chǎng)、大興機(jī)場(chǎng)、雁棲湖，安徽涇縣，廣東陽(yáng)春市，山東菏澤等多個(gè)地區(qū)的正射影像圖、立體核線(xiàn)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(lèi)型、目標(biāo)關(guān)注度和主要用戶(hù)部門(mén)測(cè)試需求等因素，紋理清晰、層次分明、信息豐富、立體感強(qiáng)，體現(xiàn)了高分七號(hào)衛(wèi)星特有的立體測(cè)繪性能。

高分七號(hào)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(chēng)“高分辨率國(guó)土測(cè)繪衛(wèi)星”，是高分專(zhuān)項(xiàng)的重要組成部分，是我國(guó)首顆民用亞米級(jí)高分辨率光學(xué)立體測(cè)繪衛(wèi)星，主要用于我國(guó)1:1萬(wàn)立體測(cè)圖生產(chǎn)及更大比例尺基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的更新。

“測(cè)繪衛(wèi)星就是精確測(cè)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(hào)就是一把游標(biāo)卡尺，能夠高精度的測(cè)量地物的平面位置和高度?！焙教炜萍技瘓F(tuán)五院高分七號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師曹海翊對(duì)南方日?qǐng)?bào)記者表示。

雙陣線(xiàn)相機(jī)：3D大片隨時(shí)拍攝

高分七號(hào)衛(wèi)星起飛重量2700kg，運(yùn)行于標(biāo)稱(chēng)506km的太陽(yáng)同步回歸軌道，降交點(diǎn)地方時(shí)10:30am。高分七號(hào)衛(wèi)星研制任務(wù)由航天科技集團(tuán)五院總體部測(cè)繪領(lǐng)域衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)承擔(dān)。五院總體部測(cè)繪領(lǐng)域衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)一直從事專(zhuān)用測(cè)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(hào)測(cè)繪衛(wèi)星獲得了國(guó)家測(cè)繪局等用戶(hù)和國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)的一致好評(píng)。高分七號(hào)衛(wèi)星在充分繼承資源三號(hào)衛(wèi)星成功研制經(jīng)驗(yàn)和成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了光學(xué)激光復(fù)合測(cè)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(hào)搭載一臺(tái)雙線(xiàn)陣相機(jī)和一臺(tái)激光測(cè)高儀。這臺(tái)雙陣線(xiàn)相繼前視相機(jī)傾角+26°，后視相機(jī)傾角-5°，多光譜地面分辨率優(yōu)于3.2m。而正是這臺(tái)雙陣線(xiàn)相機(jī)，鑄就了高分七號(hào)的3D慧眼。

高分七號(hào)衛(wèi)星將我國(guó)低軌遙感衛(wèi)星分辨率由高分專(zhuān)項(xiàng)實(shí)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(jí)提高到50米，低軌遙感衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命由3年大幅提高到8年。

雙線(xiàn)陣相機(jī)是國(guó)內(nèi)首臺(tái)長(zhǎng)焦距、大口徑、無(wú)畸變測(cè)繪相機(jī)。曹海翊對(duì)南方日?qǐng)?bào)記者表示，這臺(tái)測(cè)繪相機(jī)，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(kāi)遮光罩等空間相機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，保證了相機(jī)在軌成像期間的圖像質(zhì)量和幾何穩(wěn)定性。

高分七號(hào)搭載的雙線(xiàn)陣相機(jī)能夠獲取5譜段高空間分辨率立體測(cè)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(xiàn)陣相機(jī)可連續(xù)觀測(cè)獲取地面重疊影像，用于獲得立體影像。

對(duì)于雙線(xiàn)陣相機(jī)獲取立體影像的工作原理，曹海翊解釋說(shuō)，衛(wèi)星在軌飛行時(shí)，雙線(xiàn)陣相機(jī)的前視相機(jī)首先以26°的角度拍攝到某一地物，同時(shí)，衛(wèi)星會(huì)記錄下自己的位置A；然后衛(wèi)星繼續(xù)飛行一段時(shí)間后，后視相機(jī)會(huì)以-5°的角度拍攝到同一地物，衛(wèi)星記錄下此時(shí)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(duì)地激光測(cè)高儀：高程精度優(yōu)于1.5m

在立體測(cè)繪能力的構(gòu)建中，除了雙陣線(xiàn)相機(jī)的卓越功勛，也離不開(kāi)高分七號(hào)搭載的激光測(cè)高儀——國(guó)內(nèi)首臺(tái)對(duì)地全波形激光測(cè)高儀。激光測(cè)高儀配置有2波束的1064nm激光，用于對(duì)地理?xiàng)l件惡劣的地區(qū)，在少控制點(diǎn)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(guó)西部地區(qū)為代表的少控制點(diǎn)區(qū)域以及境外地區(qū)無(wú)控制點(diǎn)區(qū)域的測(cè)高精度，對(duì)地激光測(cè)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(cè)高儀突破了高速采樣技術(shù)和基于足印相機(jī)的激光指向定位技術(shù)，并采用環(huán)路熱管技術(shù)實(shí)現(xiàn)精密控溫，用于解決全球范圍高程控制點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取難題。

激光測(cè)高儀的足印相機(jī)在激光發(fā)射時(shí)刻對(duì)地成像，在足印相機(jī)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(jī)地物圖像與雙線(xiàn)陣相機(jī)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(xiàn)陣相機(jī)影像中的位置，獲得對(duì)應(yīng)地物的高程信息作為廣義高程控制點(diǎn)來(lái)修正雙線(xiàn)陣相機(jī)的立體測(cè)繪產(chǎn)品，滿(mǎn)足高程精度優(yōu)于1.5m的需求。

補(bǔ)足我國(guó)1:1萬(wàn)比例尺衛(wèi)星測(cè)繪能力短板

目前，我國(guó)尚不具備1:1萬(wàn)比例尺衛(wèi)星測(cè)繪能力，而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快，測(cè)繪地理信息系統(tǒng)建設(shè)、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)、國(guó)家統(tǒng)計(jì)應(yīng)用等業(yè)務(wù)對(duì)1:1萬(wàn)比例尺測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品的需求愈發(fā)迫切。

當(dāng)然，解決這個(gè)燃眉之急的任務(wù)落到了高分七號(hào)的肩上。據(jù)曹海翊介紹，高分七號(hào)的創(chuàng)新點(diǎn)之一便是首次提出雙線(xiàn)陣相機(jī)立體測(cè)圖配以雙波束激光測(cè)高的新型復(fù)合測(cè)繪體制，用于實(shí)現(xiàn)1:1萬(wàn)立體測(cè)繪。

高分七號(hào)是我國(guó)首顆1:1萬(wàn)比例尺立體測(cè)繪衛(wèi)星，相較以往衛(wèi)星1:5萬(wàn)比例尺有大幅提高，目前國(guó)際上只有少數(shù)航天強(qiáng)國(guó)具備1:1萬(wàn)衛(wèi)星測(cè)繪能力，隨著高分七號(hào)的發(fā)射，將凸顯我國(guó)測(cè)繪大國(guó)的國(guó)際地位。

“簡(jiǎn)單而言，測(cè)繪衛(wèi)星就是精確測(cè)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(hào)就是一把游標(biāo)卡尺，能夠高精度的測(cè)量地物的平面位置和高度。相較以往衛(wèi)星1:5萬(wàn)比例尺的測(cè)繪能力而言，高分七號(hào)能夠更準(zhǔn)確地定位地物的位置、識(shí)別更多的細(xì)節(jié)。打個(gè)比方，以往我們能夠定位比較寬闊的高速公路和國(guó)道的位置，而現(xiàn)在則能夠精確定位鄉(xiāng)間小路的位置。”曹海翊表示。