张继贤：我国合成孔径雷达测图技术与应用现状
中国测绘地理信息学会2015年学术年会，10月22日在江西南昌召开。会上，中国测绘科学研究院院长张继贤作了题为“合成孔径雷达测图技术与应用”的报告，从技术难点、应用现状、技术挑战等角度介绍了我国SAR发展情况。
以下是经过编辑的张继贤院长的演讲实录：
首先来谈谈雷达测图的技术难点。
我来做一个关于雷达测图方面的报告。大家都知道，我们国家在遥感光学制图已经取得了长足进步，但实际上咱们国家还是处在大量的云雾、冰雪、阴雨、雾霾等区域，这些是光学遥感难以获取的。同时我国存在众多区域对信息有快速响应的需求。
在这样的情况下，大家知道最近这几年，在我们这个领域有一个雷达，英文叫LIDAR，这两个是发展非常快速的。大家知道雷达在白天、黑夜、云雾、冰雪、阴雨等多种天气条件下实现全天时、全天后快速成像的制图，有非常大的优越性。因此大家看国际上从卫星方面，已经经历了先进技术的发展。
比如说大家都说美国曾经SRTM计划，在11天时间获取地球近80%的陆地表面90米DEM数据。SAR有他的特点：一是穿透云雾、雨雪，具有全天候、全天时的工作能力;二是具有一定的穿透能力;三是不同于光学遥感所提供的信息;四是获取微云信息。
雷达测图的技术难点包括：
1.缺乏SAR严密几何成像模型。
2.缺乏对SAR成像机理的深刻认识。
3.缺乏量化的处理手段。
4.缺乏大规模、产业化测图的技术和工艺。
我今天的报告，就是咱们国家在这个共同研制的结果，大家可以从这十几年开始，给高校、研究院所到生产单位、国际合作，共同来做雷达。为什么做这个东西?雷达在国际上，以前对我们国家是高风险的，所以我们拿不到。
当然在这个基础上，国家也进行了系列的项目支撑。思路是制定标准规范，建立我国SAR测图产业链。这是我们这几年的思路。
再来谈谈SAR测图数据获取系统。
一是机载多波段多激华干涉SAR数据获取系统。这个系统当时讲了填补了咱们国内的空白，现在我们已经可以进行雷达系统的生产。
大家看这套系统，实际上是多波段的。它又是一个多极化的。然后我们这里面有飞行控制、姿态量测与定位等，我们自己导航，然后形成了这个系统。
这个系统，我们当时设置的是多波段，能够完成1：5万的要求。这是我们当时的要求。
在这个系统里面，我刚才讲得实际上解决了哪几个问题?
一是大偏流角高质量的成像技术。
二是多传感器时空同步高效集成技术。不同的传感器，对雷达我们要求非常精细、统一的实践下去做。
三是飞行智能导航控制技术。因为我们做测图，大家看我们研制了这样一个导航，精度提高到2.5倍。我们当时完成了横断山脉测区，这个飞行了18.6万平方公里，不在5个月时间内，完成了11万平方公里，差不多三倍这个区域。这个数据大家看，实际上有389%都是多云雾的天气，能够飞行的都是晚上等云少了。大家看这是影像图，这是当时七波段的影像。雷达有独特的优势，像这个旮旯里面，都有非常好的反映。
这里面我给大家展示一下，雷达和光学的比较，比如说密集居民地、比如说河流、水域，雷达的效果就比光学好。
在这个基础上，大家觉得这几年都讲极化干涉，全局化干涉，就是既是一体化，又是极化的。现在我们又做了一个升级，把它由0.5米提高到0.3米了，这个做5千的头，这里面有一系列的创新。比如说在设计方面、定标方面等等。做了以后，大家看这是0.3米的数据，实际上这个数据光学影像，在清晰度上已经非常好了。大家看把它放大，实际上这里面，对不同的类型，对道路里面的识别，是非常的精细的。这个比例，我们就用它来做国情普查的试点，实际上这个效果还是满足要求的。
而且大家看对这一类的识别，相对于园林的识别，实际上我们这个结构，没有像雷达表现得这么突出。所以这样的话，我们在这种情况下，就从国外提出了一万到五千的测评。现在湖南省想把这个做好。
雷达飞行基础比较高，所以我们还想做无人机的，可以进行快速的获取和应急。我们现在想做一个微小型的无人机的SAR，我们把这个传感器研制出来，然后获得一个无人机的系统，在这里引发无人机的系统。这个系统，大家看我们把它放在时空机以内，这个飞行的时间要在三个小时以上，大概我们想分辨率达到0.2米。0.2米大家看这里面有很多的难点。这个系统，我们今年年底会出来，现在大家看模拟这个信息，这个信息其实我们是想用它来做2千个测图，然后来做快速的应急，往下来配套。这是我跟大家讲得这一块。
接着讲讲SAR数据处理与测图站。
有了数据获取以后，大家看我们下一步面临的危机，就是测图的手段。所以我们大家国内的，这样也是联系国家，研制了这个SAR测图工作站。这个是国际领先的，可以测图，然后对机载的支持。这个系统也有很多的成果，系统的就不讲了，可以产生1：5000、1：50000的。
我感觉讲了面临一系列的危机，这里面有很多的突破口：
创新一：提出了全新的SAR影像距离——共面几何模型。我们就把雷达的姿态和影像坐标直接关联起来，这个关联起来，就可以进行整个类似于光学一样的，对雷达影像进行评测，不同的影象进行处理。然后可以获得很高的进步。
创新二：提出了多项地形负责区域测图。
1.复杂地区区域高精度DEM提取技术。在阴影和遮挡的区域怎么办?比如说里面用外部来精华，可以获得很好的数据。还有不同的升轨和降轨，来互补，互补以后合成一个影像。这样就解决了刚才讲的问题。
2.多方向、多极化SAR正涉影像图制作技术。当然我们不希望它全是阴影的，这样的，大家看我们刚才讲，有一个手段，就是把不同方向获取的影像提出了调研。这两个影像合在一起，产生了一个非常好的影像。大家看通过这个影像，这个缺失的地方，在样本上是完整的。在这个互补下，就有一个手段，能够自动把缺失的区域找到，然后在这两个影像去找，通过融合的影像，就获得这个影像。
3.多测试模型互补SAR立体测图与解译技术。提出三种SAR立体模型构建方法。
4.高精度SAR影像陆表参数反演技术。这个系统的话，是我们实际上经过测评比较，在国际上可以单独做这样一个系统的。所以他现在是领先。当然这个系统，也是形成了相应的程序。
然后谈谈SAR测图与应急响应应用。
在咱们国际实际上的突破，比如说我们已经形成了一种企业家的运行机制，纳入到整个航摄系统，并且也形成了响应的流程。比如说目前这里面1：10000到1：50000，规范已经由国家发布。然后这个应用，我想比如说大家看，比如说这个在西部，我刚才讲我们做了11万平方米公里，就是把咱们一直做下来的，现在生产单位也联合实验室来做。比如说我们也选择了不同的地形条件和地形类别来进行测图，这个测图还是不错的。这个跟雷达比，左边是雷达的信息，像这个大家看，这个就是非常好。
最后，讲一下面向对象的SAR影像技术。
我们在这个基础上，科技部十二五就支持了三千万，然后就是说，我们光学也很成熟，我们希望做一个雷达的系统，取代国外的的技术。就是突破雷达的核心技术，构建一个能够促进国内外航天航空遥感的处理系统。这个系统我们联合十家来做，现在马上等待验收，系统已经出来了，现在有五个成果：
一是面向对象的高可信SAR处理解译系统。
二是面向地物设计模型与知识库。
三是面向专业应用系统。
四是星-机-地一体化遥感综合实验数据库。同步获取卫星、机载、光学地面测量数据，建了这么一个数据库。这个数据库是想为所有雷达来开展这方面的。
基于SAR影像的深度数据挖掘技术、面向多源SAR数据的快速精准处理技术;面向SAR数据的云处理服务平台。
谢谢大家!
原标题：张继贤：建立自主的SAR测图产业链