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3分钟锁定福岛核灾难现场——DigitalGlobe卫星敏捷指向技术解决现实难题

发布时间:2017-04-27 18:15        来源:赛迪网        作者:

中国北京,4月 27日——若说起卫星图像采集技术在现实中的应用,可能大多数人会感到一头雾水,但这实际上并没有听上去那么复杂——想象一台超高清的数码相机24小时不间断地绕着地球给它拍照,拍到的照片再被进行数据化分类、解析并上传到云端,而这些宝贵的数据就能够帮助各行各业处理很多我们人类站在地球的角度无法解决的问题。这也是地球影像及高级地理空间解决方案的全球领导者 DigitalGlobe公司一直在思考的课题,通过不断探寻卫星图像采集技术与现实中应用的联系,力求让科技落地,切实帮助人类解决各种棘手的问题——拯救生命、节省资源以及宝贵的时间。

卫星影像采集技术的核心之一就是卫星敏捷指向技术,即从地球上一个采集点转移到另一个采集点所花费的时间。例如,WorldView-3可以在短短15秒内实现从旧金山转换到拉斯维加斯的目标重新定位。利用这种指向的敏捷性,技术人员可以控制卫星短时间内拍摄多个地点,一颗卫星就可以承担多颗卫星的角色。同时,他们还能调整卫星的拍摄角度以拓宽采集图像的范围,让卫星不仅仅能够垂直拍摄正下方的地面,还能以一定角度拍到更远的地方,也就是业内所说的“侧摆角影像采集”(off-nadir imaging)。当某一影像急需使用,但是卫星此时偏离其影像所在地的时候,这种技术便派上了大用途,特别是当一场毫无征兆的大灾难降临时,卫星就可以利用此技术360°无死角地收集事故影像。

拥有这种行业领先的技术使DigitalGlobe得以在2011年3月14日福岛泄露事故发生前1分钟及发生后3分钟时及时拍摄到灾难发生时的影像。WorldView-1首先以34.5度侧摆角采集到第一张影像,四分钟后WorldView-2以32.7度侧摆角采集到第二张影像。

2015年4月尼泊尔了发生8.1级地震,DigitalGlobe也利用侧摆角影像采集技术协助了救灾工作。当时受灾区域内只有DigitalGlobe卫星可用。灾难发生后,该公司陆续提供了28张30度以下高度角影像。地震发生后一天早上,DigitalGlobe的GeoEye-1卫星透过浓云的间隙,以50度侧摆角捕捉到了尼泊尔首都加德满都的重要影像。

当然除了拍摄灾难发生的危急时刻外,DigitalGlobe还将这项技术用于捕捉大自然中的美,比如仅用水平线上3度高度角拍摄到了下图中令人叹为观止的富士山美景。

画面再切换到美国科罗拉多,也正是DigitalGlobe的总部所在地,这张分辨率有1米的丹佛市照片是WorldView-3在洛杉矶西南方向340英里的位置(距离丹佛1400英里)以8度高度角(64.5度侧摆角)拍摄的。

敏捷指向技术使得DigitalGlobe的卫星可以在一天内的不同时间段采集影像。这些卫星采用了太阳同步回归轨道,即每90分钟它们会经过南北极点环绕地球一圈。这意味着每天它们都会在同一当地时间穿过赤道。然而,这并不代表它们仅能在一天的同一时间采集当地影像。举个例子,当一颗卫星经过美国中央时区,它可以向东瞄准,拍摄到晚一小时的东部时区的影像,同样当它向西瞄准,可以拍摄到早一小时的山区时区影像。获益于DigitalGlobe的先进的卫星群以及卫星上搭载的光学仪器,DigitalGlobe可以在当地时间上午9点半到下午2点半之间在全世界任何一个地方捕捉到分辨率优于一米的高分辨率影像。上面提到的丹佛市影像,便是卫星在太平洋时区上方拍摄到的山区时区的影像。

此外,敏捷指向技术直接影响到卫星星座群观测地球上同一位置的频率、可采集的对象的数量、以及所完成一个州,一个国家或一个地区的完整影像采集的速度等。利用这种技术,人们便可以通过遥感卫星这些“天眼”来知晓并记录任何时候发生的天下大事。

本文作者:Dr. Walter Scott,DigitalGlobe公司创始人兼Chief Technical Officer.

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