多源卫星遥感高时空分辨率森林火情监测预测评估系统研究

长期以来,气象卫星火点探测的高灵敏度和低空间分辨率这一矛盾一直是影响卫星遥感火情探测信息精度提高和应用效应进一步发挥的瓶颈问题.由于火情监测主要使用的中红外通道对高温热源非常敏感,占像元面积不到千分之一的火点即可使所在像元被作为火点像元判识出(如几亩甚至更小的明火可在极轨气象卫星图像中被探测到).     

林火空间扩散动态数据驱动自适应模拟技术研究

1课题简介 林火蔓延模拟是林火发展趋势预测和火灾损失评估的重要手段,对林火扑救和防止重大森林火灾发生具有重要意义。林火蔓延模拟是对复杂系统的仿真,涉及许多影响因素,模拟过程不能随火场环境因子变化进行动态模拟是当前影响预测能力的重要问题。本课题依据动态数据驱动应用系统（DDDAS）技术范式,研究动态数据驱动的林火蔓延自适应模拟技术,为建立真正意义上的林火动态反馈控制系统奠定基础。     

新一代风云卫星沙尘暴遥感监测方法及其业务系统集成技术研究

1 课题慨述 本课题将在现有沙尘暴卫星遥感监测算法的基础上,以我国风云气象卫星观测资料为主,同时结合国外先进卫星对地观测资料,重点开展:基于星座观测体系的静止气象卫星沙尘暴遥感监测技术研究;基于新一代极轨气象卫星风云三号的沙尘暴定量遥感技术研究;卫星反演与地面观测的融合技术研究;沙尘暴遥感监测业务系统集成技术研究;国外新型遥感数据源的沙尘暴定量反演方法研究.     

京津冀森林火灾遥感监测与精细化火险等级预报预警推广应用

京津冀是我国政治、经济、文化中心,河北省北部高原、山区和平原有着多处原始森林,冀北高原的坝上草原和覆盖河北省西部和北部的太行山、燕山等山区是河北省森林草原防火的重点区域,森林草原防火形势十分严峻。项目的实施以保护京津冀区域森林和生态环境为前提,系统的运行提供实时的气象监测信息、森林火险等级预报信息、森林热点卫星遥感监测信息,为提高森林防火的应急处理能力和水平提供科技支撑,为防灾减灾提供技术保障。     

DMC＋4小卫星数据产品深加工软件开发与应用系统集成

由中国科学院地理科学与资源研究所主持的国家863计划“DMC＋4小卫星数据产品深加工软件开发与应用系统集成”课题（编号：2005AA133013）紧紧围绕DMC＋4小卫星的特点，开展和深化小卫星数据产品加工技术，形成小卫星数据科学及应用处理的模式，提供快速及时的、可长期监测的、供行业应用部门使用的多级标准化产品。并开发面向小卫星数据的专题信息提取算法，形成系统的可业务运行和综合服务的应用处理软件系统。     

电网设备实时状态监测体系研究及系统实现

本文结合电力系统实际业务情况,从电网及电网设备的监测信息采集与传输、数据集成与交换、数据分析与优化以及信息展示等层面统筹考虑,全面分析,提出了一套较完整的,综合输变电设备状态监测、电网运行监测、机网协调监测、需求侧用电监测的电网全景监测体系.依托该体系,研究实现了电网设备实时状态监测分析系统,并在实际应用中取得了良好的效果.     

"风云三号"A星中分辨率光谱成像仪

1项目介绍 "风云三号"气象卫星是继"风云一号"第一代极轨气象卫星后发展的我国第二代极轨气象卫星,它的主要目标是实现全球、全天候、多光谱的定量探测,卫星的主要任务是:提供全球的温度、湿度、云层、辐射等参数,实现中期数值预报;监测大范围的自然灾害和生态环境,探测地球物理参数;研究全球气候变化与环境变化的规律,为航空、航海和军事部门提供全球任意地区的气象信息.     

对地观测卫星地面数据处理系统发展趋势

对地观测卫星从研制、升空、在轨运行到数据的接收、处理和应用是一个复杂的卫星系统工程，是一个长期的过程。在我国，通常将整个卫星系统工程分为六大部分：卫星、火箭、发射场、卫星测控、地面部分和应用部分。在轨运行的卫星、地面数据接收系统、地面数据处理系统和应用系统构成了卫星遥感数据的一个完整的流程。地面数据处理系统位于整个数据流程的中间环节，既是卫星遥感数据的归宿，也是应用系统卫星遥感数据的源泉。     

星载激光后向反射镜阵列的研制

2004年11月16日，在北京开幕的国际卫星对地观测委员会（CEOS）18届全会上，该届全会主席、我国科技部原部长徐冠华院士指出，目前，许多国家领导人和国际组织都在推动建立一个全球综合协调持续对地观测系统，共同提高对地观测的能力和效率，为全球的可持续发展做贡献。中国不仅支持和参加建立全球对地观测系统，而且通过不懈的努力，逐步建成包括气象卫星、资源卫星、海洋卫星、     

瑞士研发低成本卫星发射系统

瑞士空间系统公司公布了一项低成本卫星发射系统研发计划,他们表示研发的系统可用于发射最大重量250公斤的卫星。这一系统到201 7年便可投入使用。该系统在设计上首先利用喷气式空客A300(可模拟零重力环境飞行)将空天飞机送入1万米高度,"骑"在A300背上的空天飞机在达到确定高度后被发射升空,当空天飞机进入80公里高度后打开舱门将卫星送入轨道。完成工     

我国新一代数值预报系统GRAPES的改进与业务化应用

1 课题总目标 在“十五”科技攻关项目“中国气象数值预报系统技术创新研究”开发与建立的以直接同化卫星遥感资料为主的三维变分同化系统与全球中期数值预报模式的基础上,整合建立完整的、具有业务运行能力的全球中期／有限区同化预报系统,并投入实时业务运行。     

近岸海域水文气象资料综合监测浮标

本文介绍了一种无人值守的、适合于布放在近海、能实时连续的监测海洋气象环境数据、具备遥控功能的小型浮标测量系统.该浮标系统能够监测风速、风向、气温、湿度、气压等气象要素和波高、波周期、表层海水流速及流向、表层海水温度和盐度等海洋环境要素等,浮标可通过多种通信方式传输数据,是我国浮标监测网络的重要组成部分.     

森林资源遥感监测定量化综合处理与业务运行系统

"森林资源遥感监测定量化综合处理与业务运行系统"是国家"863"计划项目之一,由国家林业调查规划设计院主持(项目负责人:张煜星,教授级高级工程师),中国林业科学研究院、浙江大学、中国科学院遥感所等单位合作参加完成.本课题第一次以我国森林资源清查(一类调查)和森林规划设计调查(二类调查)为基础,根据生产实践的技术流程对遥感监测的遥感影像处理、遥感信息提取、监测成果统计分析与监测信息管理、森林林相图更新等各个技术环节,以地理信息系统为平台进行集成,并形成国家级和县级两个业务运行系统.     

全球频发为什么人类难以驯服森林火灾

<正>在悼念救火英雄的同时,我们也不禁反思森林火灾频发的原因,究竟为什么森林大火一旦发生,扑救工作会如此艰难?森林火灾是一种自然灾害,自从地球有了森林之后,森林火灾就如影随形。但是,近年来,森林火灾有愈演愈烈的趋势。2009年澳大利亚维多利亚州的森林大火,造成210人死亡,1800多栋房屋被烧     

美刊臆断中美太空大战

一年前,中国在一次太空试验中击毁了一颗报废的气象卫星,美国一些人陷入恐慌。有人认为中国的卫星杀手试验预示着一场未来太空战的开始——而这样的冲突将会瘫痪依赖高技术的美军。     

上海市沿海海雾遥感动态监测预警及业务系统集成研究

鉴于大雾对国民经济和人民生命安全的巨大影响，以及气象卫星监测雾具有快速、大范围、分辨率高的特点，本文根据气象卫星遥感识别原理，对海雾的气象分布特征、辐射特性、光谱和结构、形态特征进行研究分析，并针对不同时相的遥感图像反射率差异造成雾判别阈值不确定现象，在对遥感图像进行太阳高度角订正基础上，运用概率密度直方图自适应阂值划分方式，自动生成准雾区动态判别阂值。同时，在准雾区范围初步确定基础上，采用光谱分析和结构分析结合方法，对气象卫星遥感图像进行雾区自动识别，取得了较好应用效果。最后，介绍了海零监测预警系统的集成及应用实例。     

伽利略卫星导航系统开始运行

正欧洲伽利略卫星导航系统近日投入运行,向智能手机和汽车内接收装置发出第一批卫星信号。这个由30个超强卫星组成的导航系统,有望超过美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯的“格洛纳斯”卫星导航系统(GLONASS),成为全世界精确度最高的定位导航技术,从而结束欧洲长期以来对GPS与GLONASS的依赖。但伽利略系统绝不仅仅是一个定位导航系统,更是一个意义重大的科学工具,因为该系统将大幅提升科学家们对大气和地球科学的研     

全球定位系统（GPS）简介

一、GPS系统及构成全球定位系统即Global Positioning System,简称为GPS,是美国国防部为军事目的而研制的导航定位授时系统,旨在彻底解决陆地、海上和空中运载工具的导航和定位问题。该系统从1973年开始设计研制,在经过了方案论证、系统试验后,于1989年开始发射工作卫星,1994年全部建成并投入使用。GPS系统的组成可分为：(1)空间卫星星座部分(2)地面监控部分(3)用户设备部分前两部分是用GPS进行定位的基础,用户只有借助于用户设备才可达到定位的目的。空间卫星星座 由均匀分布在6个轨道面内的24颗卫星组成(其中有3颗是备用卫星),每个轨道上分布有4颗卫星,轨道的平均高度约为20200km,偏心率为0.01,轨道相对地球赤道倾角约为55度,卫星运行周期为11小时58分。GPS卫星的这种空间分布使得同一观测点上每天出现的卫星分布图相同,只不过每天的时间提前约4分钟;并且每颗卫星每天约有5个小时在地平线以上,同时出现于地平线以上的卫星数目最少为4颗,多达11颗,随时间和地理位置而异;因卫星信号的传播和接收不受天气影响,故GPS是一种全球性全天侯的连续实时定位系统。从1979年开始至今已有三代GPS卫星,分别为BlockⅠ,BlockⅡ和BlockⅢ。第一代(BlockI)为GPS实验卫星,现已停用;第二代(BlockⅡ,ⅡA)为GPS工作卫星,至1994年已发射完毕;第三代(BlockⅢ,ⅡR)正在设计中。GPS卫星的主体呈圆柱形,直径为1.5m,重约774kg(包括310kg燃料),两侧设有两块双叶太阳能电磁板,它能自动对日定向,以保证卫星工作供电。每颗卫星装有4台高精度原子钟,为GPS定位提供高精度的时间标准。GPS卫星的基本功能为：(1)接收和储存由地面监控站发来的导航信息,接收并执行监控站的控制指令;(2)卫星上设有微处理机,进行部分必要的数据处理工作;(3)通过星载的高精度铷钟和铯钟提供精密的时间标准;(4)向用户发送定位信息;(5)在地面监控站的指令下,通过推进器调整卫星的姿态和启用备用卫星。地面监控部分 包括卫星监测站,主控站和信息注入站,主要由分布于全球的5个地面站构成。卫星监测站设有双频GPS接收机,高精度原子钟,计算机和环境(气象)数据传感器。该站在主控站直接控制下自动采集数据,对GPS卫星连续观测,并监控卫星工作状况。观测资料经初步处理后存储并传送给主控站,以便确定卫星的轨道。主控站设在美国的Colorado springs,除协调和管理所有地面监控系统外,其主要任务是：(1)由本站及其他监控站的所有观测资料,推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大气层的修正参数等,并把这些数据传送到注入站;(2)提供全球定位系统的时间基准;(3)调整偏离轨道的卫星并使之沿预定轨道运行;(4)启用备用卫星以代替失效的工作卫星。注入站由分设在印度洋的Diego Garcia,南大西洋的Ascencion和南太平洋的Kwajalein三个站组成。其主要设备包括天线(直径3.6m),C波段发射机和计算机。注入站的作用是在主控站的控制下,将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其他控制指令等注入到相应卫星的存储系统中,并监测所注入信息的正确性。用户设备部分 用来接收GPS卫星发射的无线电信号,以获得必须的卫星轨道信息及观测量,经数据处理而得到定位结果。随着GPS应用领域的日益扩大,用户设备依用途不同而异,主要由GPS接收机硬件,数据处理软件,微处理机及其终端设备组成;硬件又分为主机、天线和电源。二、GPS定位的基本原理及系统运作方式1.GPS卫星星历及坐标系统GPS定位处理中,卫星轨道通常是已知的。卫星轨道信息用卫星星历描述,具体形式可以是卫星位置(和速度)的时间列表,也可为一组以时间为引数的轨道参数。按提供方式又可分为预报星历(广播星历)和后处理星历(精密星历)。卫星的位置(和速度),及用户定位计算的点位(未经坐标转换时)都是在协议地球坐标系(或叫地固系(ECEF))中表示的,其原点在地球质心,正z轴指向协议平均地极(CTP),正x轴指向赤道上的经度零点(格林尼治平均天文台)y轴与z轴和x轴构成右手坐标系。GPS定位中的WGS-84坐标系和ITRF坐标系均属地固系。另外GPS系统主控站维持有专门的时间系统,称为GPS时,这是一种连续且均匀的时间系统,原点为1980年1月6日0时UTC,单位同国际单位制(SI)时间的秒定义,其后GPS时不受跳秒影响。2.GPS定位的基本观测量及基本定位原理GPS卫星中采用了现代数字通讯技术,运用多级反馈移位寄存器产生伪随机噪声码(Pseudo Random Noise,PRN),这种伪随机码形成各GPS卫星的两种测距码,即C/A码和P码(或Y码);此外GPS卫星所播发的信号中还包括载波信号和数据码(或称D码)。这三种信号分量都是在10.23MHZ的基本频率控制下产生的。其中数据码包含有关卫星星历、卫星工作状态、时间、卫星钟运行状况、轨道摄动改正等导航信息。GPS卫星以L波段中的两种不同频率的电磁波为载波：L1载波频率为10.23×154MHZ=1575.42MHZ;L2载波频率为10.23×120MHZ=1227.6MHZ;P码频率为10.23MHZ;C/A码频率为10.23/10=1.023MHZ;数据码频率为10.23/10/1023/20=50HZ。GPS定位中的基本观测量包括伪距和载波相位。接收机在跟踪卫星信号时,机内同时产生被跟踪卫星的码信号的复制码。为将该复制码和进入到接收机内的卫星信号对齐(相关),码跟踪环路产生时移和多普勒频移;至两信号对齐时所需的时移乘以光速,即为所谓的伪距。其中包含了卫星和接收机时间系统的偏差,以及卫星信号在电离层和对流层中传播引起的时延,因而伪距的基本观测方程为：P=[(X_R－X_S)²＋(Y_R－Y_S)²＋(Z_R－Z_S)²]^1/2+(V_S－V_T)·C其中卫星X_S、Y_S、Z_S、V_S分别为观测时刻的卫星坐标和卫星钟差,均可由观测时间和卫星历星求出;V_T为接收机钟差。由于P中已作了电离层和对流层的延迟改正,因而上式中只包含X_R、Y_R、Z_R和V_T等4个未知数。欲通过GPS定位观测求得X_R、Y_R、Z_R,必须同时有4颗卫星的观测量P₁…P₄;由GPS定位系统中卫星的布设可知,任何时刻于任何地点均可获得至少4颗卫星的观测量,因而通过该系统的伪距观测量随时可获得空间定位结果。这种定位称为单点定位或绝对定位,其实质是测量学中的空间距离后方交会,由此可说明GPS定位的基本原理。载波相位是指接收到的具有多普勒频移的载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差。由于无法直接测定载波信号在传播路线上的相位变化的整周数,故存在整周不定性问题。另外由于观测环境等影响因素,其中还会产生整周跳变,因而与伪距观测定位相比,数据处理变得复杂,往往难以实现单次观测定位,不过由于相位观测量的精度比伪距观测值的精度高得多,它被用作相对定位,即精确地求定一点相对于另外一点的位置和精度。相对定位是指给定至少一个已知点坐标,用两台或多台GPS接收机的观测数据推求其余未知点坐标参数的定位方法。它与绝对定位一起构成了GPS定位的两种基本模式。由于绝对定位可直接实时地获取观测点的地理坐标,因而该方法被广泛地应用于飞机、船舶及车辆等运动载体的导航和调度,以及在GIS(地理信息系统)中用作点位数据的采集等。相对定位由于其精度高,因而在大地测量、地球动力学和许多其它应用场合中需要采用这种定位模式。三、 美国政府的GPS政策及用户的措施鉴于GPS定位技术在军事上的重要性,美国政府在该系统的设计及运行中均采取了一些措施来限制非经美国特许的用户利用GPS定位的精度,因此将定位服务分为精密定位服务(PPS)和标准定位服务(SPS)。前一种针对美国军事部门及其特许用户,其实时单点定位精度可达510m;后一种则针对非特许用户,实时单点定位精度则降为100m(水平)和150m(垂直),这是因为其中采取了SA技术(Selective Availability)和AS技术(AntiSpoofing)。AS包括人为降低广播星历精度和在卫星钟频信号中加入钟频抖动;AS技术则将p码与保密的W码相加形成Y码,这种码严格保密,以防敌方干扰和电子诱骗。有鉴于此,目前普通用户普遍采用差分GPS技术来消除SA技术和AS技术对GPS定位的影响。经实施差分改正后的实时定位精度可达25m或更好(水平)。使用载波相位观测时,采用RTK差分技术可得到厘米级的实时定位精度。为从根本上消除这类影响,可建立地区GPS卫星跟踪网,采用广域差分GPS(WADGPS)技术自行确定GPS卫星精密轨道和差分改正数,以达到精确定位和导航的目的。四、GPS应用概况GPS是现代空间技术,计算机技术与现代通信技术发展的结晶。这种空间定位与导航系统成为20世纪后期人类科技进步的里程碑。同时它将更广泛地渗透到地球物理学、海洋学、天文学、航空航天与遥感、交通及通信、气象科学等领域,并不断推动科学技术的发展与进步。GPS的典型应用包括：(1)大地测量,工程测量,城市规划及资源管理中的定位。(2)地壳板块运动监测,地表沉降,建筑物形变及灾害的监测和预报。(3)飞机着陆,公路、铁路车辆运行监控与管理。(4)大气电离层变化分析,大气水汽含量及变化,遥感,天气预报。(5)旅游,渔业和探险中的定位和定向。(6)授时,通信网络与电力网络等时间同步服务。(7)飞行器的轨迹及空间姿态的测定和预报。* 杜道生教授是地理信息名词审定委员会委员。     

电气火灾监控系统现场验收设备的研究

电气火灾监控系统产品的工作原理、外形结构、技术指标和具体功能的研究；完成了对目前国内电气火灾监控系统产品的应用环境的系统调研以及对典型电气火灾发生的条件的研究和分析。通过将小型高精度剩余电流发生器和小型温度控制系统的科学、合理的融合，解决了该现场验收设备的便携式要求；通过对电气火灾监控系统的市场调研，根据不同种类、不同环境下系统工作的技术资料的研究和分析以及未来电气火灾监控系统的发展趋势确定了该现场验收设备的操作功能；选取了具有代表性的三套电气火灾监控系统进行试验，通过对试验数据的比对和分析，最终确定了该现场验收设备达到了科学、可靠的技术性要求。     

多遮挡环境中系统时差辅助多模导航信息融合技术研究

目前,卫星导航已经进入多元化时代,美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统正在运行,欧盟开发的Galileo系统在持续推进中,中国的北斗二代卫星导航系统第一颗卫星已经发射成功,印度也在发展其基于同步卫星的导航系统.可以预见,将来的卫星导航系统将达到5个之多.