Bild- und Spektralintegration, präzise und umfassend | CAS Xiguang Hyperspektrales Satellitenanwendungssystem: Aufbau einer umfassenden Plattform zum Austausch von Satellitenfernerkundungs-Big-Data

CAS Xiguang Hyperspektrales Satellitenanwendungssystem

Integriertes Mess-, Betriebs- und Steuerungs- sowie Anwendungsdatensystem

Durch die Nutzung seiner führenden technologischen und nationalen Ressourcenvorteile optimiert CAS Xiguang kontinuierlich seine Wertschöpfungskette in der kommerziellen Satellitenindustrie. Basierend auf seiner eigenen hyperspektralen Fernerkundungskonstellation hat das Unternehmen Chinas erstes hyperspektrales Satellitendaten-Anwendungssystem eigenständig entwickelt. Dieses System umfasst ein Satellitenfernerkundungsdaten-Anwendungssystem, ein Satellitenflugkontroll- und Kommandozentralensystem, ein System zur Missionsplanung im Orbit, ein intelligentes digitales Satellitensystem, ein System zur Überwachung des Satellitenbetriebszustands sowie ein 3D-Visualisierungssystem für die Fernerkundungskonstellation von CAS Xiguang.

Durch die Integration von Forschung und Entwicklung von Technologien wie automatisierter Verarbeitung, intelligenter Interpretation und wissensbasierten Diensten der Satellitenfernerkundung und Big Data fördert CAS Xiguang stetig die koordinierte Entwicklung von Satelliten- und Big-Data-Anwendungstechnologien und Großprojekten und schafft eine Plattform zum Austausch von Satellitenfernerkundungs-Big-Data, um Nutzern weltweit kommerzielle Fernerkundungsdatendienste anzubieten.

Hyperspektrale Satellitenfernerkundungsdaten

Integrierte Karte und Spektrum, genau und umfassend

Im Vergleich zu herkömmlichen panchromatischen und multispektralen Bildern bieten hyperspektrale Satellitenfernerkundungsdaten Vorteile wie die Integration von Bild und Spektrum sowie hohe Präzision und Abdeckung und ermöglichen so eine genauere Überwachung von Bodenmerkmalen. Basierend auf dem von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) Xiguang eigenständig entwickelten und betriebenen kommerziellen integrierten Fernerkundungs-Mikrosatellitenkonstellationssystem, bietet es Nutzern weltweit wetterunabhängige Satellitenfernerkundungs-Big-Data-Dienste mit hoher räumlicher, zeitlicher und spektraler Auflösung. Es ermöglicht die Erfassung und Aktualisierung von Bilddaten in ultrahoher Frequenz mit einem Wiederholungszyklus von bis zu 15 Minuten für wichtige globale Gebiete. Dadurch wird eine kontinuierliche Überwachung regionaler Ökosysteme gewährleistet und eine hochfrequente Überwachung beliebiger Zielgebiete in verschiedenen Branchen ermöglicht.

Für den Empfang und die Verarbeitung hyperspektraler Satellitenfernerkundungsdaten hat die Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS) Xiguang ein eigenständiges Bodenstationssystem für Fernerkundungssatelliten entwickelt. Dieses System realisiert die Funktionen des Empfangs, der Verarbeitung, der Verwaltung und der Verteilung hyperspektraler Fernerkundungsbilder. Gemäß dem Satellitenbeobachtungsplan und mit Unterstützung des Satellitentelemetrie- und -steuerungssystems empfängt und speichert es Fernerkundungsbilddaten und Hilfsdaten, die vom Satelliten übertragen werden. Es führt die Bildvorverarbeitung und -anwendung durch, generiert Bildprodukte verschiedener Qualitäten und Typen und interpretiert, kompiliert und organisiert die Satellitenfernerkundungsbilder, um Dienstleistungen für die nationale Wirtschaftsentwicklung und die Landesverteidigung zu erbringen.

▲Zusammensetzung des Bodensoftware-Anwendungssystems

Die Funktionen des Bodensoftware-Anwendungssystems für Fernerkundungssatelliten lassen sich in zwei Hauptbereiche unterteilen: das Empfangssystem (Bodenstation), das für den Empfang und die Archivierung der Downlink-Daten zuständig ist, und das Bodenverarbeitungssystem (Verarbeitungssystem), das die Datenverarbeitung und -archivierung sowie die Produkterstellung und -verteilung übernimmt. Die Module des Bodensoftware-Anwendungssystems umfassen sechs Hauptkomponenten: Datenempfang und Szenensegmentierung, Datenvorverarbeitung, Datenmanagement und -planung, geometrische Korrektur, radiometrische Korrektur sowie Datenarchivierung und -verwaltung. Diese Module sind jeweils auf sechs Rechenknoten implementiert. Der Knoten für Datenarchivierung und -verwaltung verfügt über eine Datenbank und einen Datenspeicher. Jedes Hauptmodul ist in zwölf Untermodule unterteilt: Datenerfassung, Szenensegmentierung und -katalogisierung, Datenintegritätsprüfung, Datenvorverarbeitung, relative radiometrische Korrektur, spektrale SMILE-Korrektur, radiometrische Korrektur, geometrische Korrektur, Datenarchivierung und -verwaltung, Planung und Datenverteilung sowie Bildfusion.

▲ Ablaufdiagramm des Bodensoftware-Anwendungssystems

Das Softwareanwendungssystem für Fernerkundungssatelliten kann Rohdaten von Satelliten-Fernerkundungsbodenstationen empfangen, die Rohdaten vorverarbeiten (radiometrische Korrektur, geometrische Korrektur, spektrale SMILE-Korrektur usw.), veröffentlichungsfähige Produkte generieren und die Archivierung, Verwaltung und Verteilung der Produkte durchführen.

Satellitenanwendungsdienste

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten: Militär, Regierung und Zivilbevölkerung

Durch effektive Maßnahmen wie technologische und Managementinnovationen steigert CAS Xiguang die Effizienz kontinuierlich und schafft eine Fernerkundungskonstellation sowie einen operativen Datenbetrieb, der auf kostengünstigen, nahezu Echtzeit- und hochauflösenden spektralen Daten basiert. Die von ihr bereitgestellten Allwetter-Satellitenfernerkundungsdaten lassen sich in vielfältigen Bereichen einsetzen, darunter die Überwachung natürlicher Ressourcen, Aufklärung und Kartierung, Landesverteidigung und Sicherheit, Umweltüberwachung, Meeresüberwachung, Land- und Forstwirtschaft, Katastrophenschutz, Stadtplanung, Meteorologie und Hydrologie, Katastrophenvorsorge und -hilfe, Überwachung von Großprojekten, Kultur und Kunst, Finanz- und Versicherungswesen sowie internetbasierte Mehrwertdienste. Sie eignen sich für diverse militärische, staatliche und zivile Anwendungen und erfüllen die Anforderungen verschiedener kommerzieller Fernerkundungs- und Datenanwendungen, wodurch qualitativ hochwertige Dateninformationsdienste bereitgestellt werden.

Heute sind bodengestützte Satellitenanwendungssysteme zu einer unverzichtbaren wissenschaftlichen und technologischen Infrastruktur für die zukünftige Satellitenentwicklung in meinem Land geworden. Zhongke Xiguang wird sich weiterhin auf die Bedürfnisse der Nutzer konzentrieren, die Forschung im Bereich der Datenanwendungsentwicklungstechnologie weiter vorantreiben, kostengünstige, qualitativ hochwertige und benutzerfreundliche Lösungen für die Satellitenanwendungsentwicklung schaffen und verschiedene Branchen in meinem Land umfassend dabei unterstützen, präzise Entscheidungen zu treffen, eine effiziente Steuerung zu gewährleisten und ein optimiertes Management zu erreichen, um so eine neue Ära der Satellitenfernerkundungsanwendungen einzuleiten.