GSIS特别企划|中国遥感卫星的海外应用——以中奥合作建设自然资源卫星遥感云服务平台奥地利节点为例

Original 编辑部地球空间信息科学学报GSIS 2022-07-17

收录于合集

在过去的十年中，中国自主研发、发射和运行了多个系列的高分辨率卫星，与国外的技术差距不断缩小，达到甚至超过世界同类卫星的水平，形成了以高分卫星为首，集国内各类卫星于一身的高分辨率遥感影像系统。（李德仁，等：中国高分辨率光学遥感卫星及其测绘应用）。

在国内高分辨率遥感数据的数量和质量都大幅提升的前提下，中国建立了自然资源卫星遥感云服务平台。自然资源卫星遥感云服务平台以云计算环境为支撑，以多平台、多时相、多尺度、多层次卫星影像产品为资源，以实时推送、管理和分发自然资源陆地为主的国产遥感卫星影像产品为主要任务。

自然资源卫星遥感云服务平台 (sasclouds.com)

近年来，资源三号（ZY-3）和其他中国国内高分辨率卫星数据分发的卫星遥感云服务平台的海外服务节点已扩展到中国以外的18个国家，以推广中国的卫星遥感技术，数据和地理信息服务。

为构建全球虚拟卫星影像数据服务中心，实现自然资源国产高分辨陆地卫星影像产品在国内、国际自然资源管理及各行业的即时共享和高效利用，满足自然资源管理与卫星遥感影像全球对地观测需求，中华人民共和国自然资源部国土卫星遥感应用中心（LASAC）与奥地利维也纳大学之间签署合作协议，于2016年建立了自然资源卫星遥感云服务平台的奥地利节点，实现中奥合作。

2018年6月，第一届中国卫星研讨会在维也纳大学举行，会议报告了中国卫星系统数据情况，并对中国卫星系统进行了进一步推广。了解以资源三号为代表的中国卫星在以奥地利为代表的其他国家和国际组织内的应用，能够充分验证国产卫星的数据质量，为国产卫星的进一步组网发展提供建议。

维也纳大学教授 Wolfgang Kainz教授和中国自然资源部国土卫星遥感应用中心（LASAC）总工程师唐新明教授等联合撰写学术论文The Austrian node of the natural resources satellite remote sensing cloud service platform: examples of Sino-Austrian cooperation 详细介绍了云平台节点建设及资源三号卫星数据共享和研究情况。

该文发表在国际期刊《地球空间信息科学学报》（Geo-spatial Information Science，GSIS）2021年第1期专辑“Gottfried Konecny 90 years of age and decades of scientific connections between China and ISPRS”。

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引用本文

Wolfgang Kainz, Xinming Tang & Yucai Xue (2021): The Austrian node of the natural resources satellite remote sensing cloud service platform: examples of Sino-Austrian cooperation, Geo-spatial Information Science, DOI: 10.1080/10095020.2020.1857213

以下为论文主要研究内容：

根据中华人民共和国自然资源部国土卫星遥感应用中心（LASAC）与奥地利维也纳大学之间的合作协议，于2016年建立了自然资源卫星遥感云服务平台的奥地利节点。中国ZY-3卫星约500 GB的全色和多光谱数据被推送到维也纳大学的服务器，用于教育和研究。
重点介绍了为增加对中国地球观测系统的了解，加强中奥之间的科学交流以及使用ZY-3数据对奥地利和老挝进行应用的项目示例而开展的活动。包括ZY-3数据的几何精度验证，球形显示器上图像快速视图的动画可视化，奥地利和老挝的图像覆盖时间序列研究，以及使用ZY-3数据来检测奥地利州害虫侵扰的适用性。
未来将继续根据ZY-3立体数据对DTM准确性进行研究，对奥地利地区基于ZY-3和其他传感器数据的土地覆盖分析和比较研究工作也在进行中。

研究发现，ZY-3卫星的多视图立体图像在DSM生产中具有技术优势，在山区地形变化较大的地区能获得更高的精度。可以利用ZY-3立体图像的优势及时获取研究区域的3D地形信息，基于多光谱遥感图像的高精度地形校正处理可以有效地提高精度，更好地应用于生物量信息定量推导等研究实例。

基于奥地利和中国之间卫星地理信息技术合作建设，将来将进行有关ZY-3影像评价和验证的更多实践研究，以指导和巩固自然资源国产高分辨陆地卫星影像产品在全球对地观测的应用实践。

通过积极参与GEO的国际组织地理信息技术合作，并稳步实施中国全球地球观测系统十年计划，ZY-3卫星影像云服务平台的海外节点建设已经完成。未来将继续向全球扩展以促进ZY-3卫星数据更大范围的地理信息应用，并逐步加强与“一带一路”沿线国家的实际合作。

前沿观点

“维也纳大学地理与区域研究系地图学和地理信息科学研究组与中国的科学组织在地理信息系统和遥感领域，特别是与自然资源部国土卫星遥感应用中心（LASAC）和武汉大学有着长期的合作。

The research group on Cartography and Geographic Information Science has a long-standing cooperation with scientific organizations in China in the domain of geographic information systems and remote sensing, in particular with the Land Satellite Remote Sensing Application Center (LASAC), Ministry of Natural Resources of the Peoples Republic of China and Wuhan University.

“ZY-3卫星在为国家大型测绘项目提供高精度地理信息数据方面发挥着重要作用。经过八年多的稳定和持续的地球观测，ZY-3卫星的数据覆盖范围逐渐达到了地球一半以上的土地，从而可以为全球地理空间应用提供海外服务。

ZY-3 satellites play a significant role in providing high accuracy geoinformation data for national major surveying and mapping projects. After more than eight years of stable and continued earth observation, ZY-3 satellites data coverage has gradually achieved more than half of the earth’s land which enables the overseas service for global geospatial applications.

“ZY-3和其他中国国内高分辨率卫星数据分发的卫星遥感云服务平台的海外服务节点已扩展到中国以外的18个国家，以推广中国的卫星遥感技术，数据和地理信息服务。

The overseas service nodes of the satellite remote sensing cloud service platform for ZY-3 and other Chinese domestic high-resolution satellites data distribution, have been expanded to 18 countries outside China in order to promote China’s satellites remote sensing technique, data and geographic information services.

“2018年6月，第一届中国卫星研讨会在维也纳大学举行，以报告和促进中国卫星系统数据的使用。

In June 2018 the first China-Sat Workshop was held at the University of Vienna to report on and to promote the use of Chinese satellite systems data.

“通过对奥地利传感器校正的最低点图像的图像直接定位精度进行评估，评估结果显示与中国的制图实践具有稳定的一致性。

Through the evaluation of the image direct location accuracy of sensor corrected nadir images in Austria, the evaluation results show stable consistency with mapping practices in China.

“维也纳大学为奥地利和老挝的ZY-3覆盖范围提供了生动的可视化效果。可视化是在超球（hyperglobe）上实现的。Hyperglobe是一种3D可视化设备，能够使用投影仪技术将图像投影到球体上。

The University of Vienna provided animated visualizations of the ZY-3 coverage for Austria and Laos. The animations were realized on a c. This is a 3D visualization device capable of projecting images onto a sphere using projector technology.

“ZY-3卫星数据可以成功地用于内陆湿地生境信息提取，为环境动态监测和综合评价提供技术依据和数据。

ZY-3 satellite data can be successfully applied for information extraction of inland wetland habitats, to provide the technological basis and data for environmental dynamic monitoring and comprehensive evaluation.

作者简介

Wolfgang Kainz 奥地利维也纳大学地理与区域研究系的制图学和地理信息科学专业教授。在奥地利格拉茨科技大学获得博士学位。Wolfgang Kainz教授的研究领域主要包括地理信息系统的数学理论、空间数据处理、模糊逻辑等。

Wolfgang Kainz is a full professor of cartography and geo- information science at the Department of Geography and Regional Research, University of Vienna, Austria. He received his PhD degree from Graz University of Technology, Austria. His research interests are mathematical foundations of GIS, fuzzy logic, and topology.

唐新明 自然资源部（MNR）国土卫星遥感应用中心（LASAC）总工程师，科技部技术创新团队首席科学家。博士毕业于荷兰特温特大学。他的研究兴趣是卫星数据处理应用和时空数据库。

Xinming Tang is the chief engineer of Land Satellite Remote Sensing Application Center (LASAC), Ministry of Natural Resource (MNR), and chief scientist of technology innovation team, Ministry of Science and Technology, China. He received his PhD degree from Twente University, The Netherlands. His research interests are satellite data processing and application, spatial and temporal database.

薛玉彩 中国自然资源部国土卫星遥感应用中心（LASAC）副研究员。博士毕业于香港中文大学。她的研究兴趣是卫星数据机载压缩和遥感应用。

Yucai Xue is a research associate of Land Satellite Remote Sensing Application Center (LASAC), Ministry of Natural Resource (MNR), China. She received her PhD degree from the Chinese University of Hong Kong, China. Her research interests are satellites data onboard compression and remote sensing applications.

文章图表

图1 Q.Wang（LASAC）和W. Kainz（维也纳大学）签署了LASAC与维也纳大学之间的合作协议（来源：LASAC）

图2 自然资源卫星遥感云服务平台

图3 2018年6月11日，首届中国卫星研讨会的参与者

（资料来源：奥地利制图委员会）

图4 奥地利的关注地区A和B，

用于奥地利的直接定位精度评估

图5 超级地球仪

（资料来源：维也纳大学地理与区域研究系）

图6 ZY-3奥地利连续时间序列覆盖图（343张快照）

图7 ZY-3老挝连续时间序列覆盖图（3,666张快照）

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