2023年3月30日，“航天宏图一号”卫星在太原卫星发射中心成功发射，在过去的一年里，卫星先后开展在轨测试、卫星成像、四星干涉、全球地形测绘等重大任务。作为国际上首个车轮编队分布式干涉SAR商业卫星星座，“航天宏图一号”卫星以其强大的功能和稳定的性能，在各个领域都发挥了重要的作用。作为国内首个分布式干涉SAR商业卫星星座，不再受云、雨等恶劣天气影响，可全天候实现高精度地形测绘、高分宽幅成像以及形变检测等，为我国的商业航天事业注入了新的活力。值此发射一周年之际，重磅发布“航天宏图一号”卫星遥感影像产品集，其中汇集了在过去一年中所获取的各类高精度数据。这些数据涵盖了广泛的地理范围和应用领域，在多个方面提供了宝贵的支撑！
经在轨测试和星地系统检验，卫星和地面系统功能指标、影像产品二维分辨率、峰值旁瓣比和积分旁瓣比等图像质量指标均达到设计要求，相关DSM产品精度采用ICESAT2激光控制点数据验证，其中平原地区高程中误差优于2米，丘陵地区高程中误差优于3m，山地、高山地高程中误差优于5m，满足1:50000比例尺地形测绘精度要求。“航天宏图一号”卫星相关数据先后被河南省鹤壁市应急管理局、安徽省应急管理厅、武汉大学、厦门大学等多家单位应用，应用单位一致认为“航天宏图一号”卫星数据聚焦效果好、影像清晰、地物层次分明、纹理特征清晰，干涉产品相干性高，生成的数字表面模型（DSM）能反映地表的高低起伏变化，精度高。经评估认为“航天宏图一号”卫星数据自主可控，产品质量高，具有广泛的应用价值。
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01
“航天宏图一号”卫星L1级产品
“航天宏图一号”卫星L1级产品包括L1A级单视斜距复影像（SLC）和L1B级单视斜距复影像干涉对（SLP）两种。其中L1A级单视斜距复影像（SLC）是基于格式化解析的“航天宏图一号”卫星L0级产品经过SAR零多普勒聚焦成像、斜距大气延时初级校正、几何定标和相对辐射校正之后生成的产品，产品中附带轨道数据和RPC参数文件。L1B级单视斜距复影像干涉对（SLP）是基于格式化解析的“航天宏图一号”卫星L0级产品，经过三同步成像、斜距大气延时校正、几何定标以及干涉基线定标后形成的产品，以复数形式成对存储分发。
▲河南共产主义渠: 0.5m滑动聚束（实验模式）
▲智利铜矿：3m条带
▲中国新疆喀什平原: 1m滑动聚束
▲美国拉斯维加斯博尔德：5m TOPSAR
02
“航天宏图一号”卫星L2级产品
“航天宏图一号”卫星L2级产品为系统几何校正影像（SGC），它是在L1级产品的基础上进行几何校正，通过使用卫星星历和SAR成像几何参数，采用严格的距离?多普勒模型并以地球椭球表面模型为参考进行几何校正，从而生成合格的系统几何校正影像（SGC）产品。
▲新加坡东部区域系统几何校正影像产品
03
“航天宏图一号”卫星L3级产品
“航天宏图一号”卫星L3级产品包括L3A级地理编码地形校正影像（GTC）、L3B级几何精校正（AGC）和L3C级正射校正影像（DOM）三种。其中L3A级地理编码地形校正影像（GTC）以数字高程模型DEM为参考进行几何校正生成的产品。L3B级几何精校正（AGC）利用地形外加地面控制点进行几何精校正生成的产品。L3C级正射校正影像（DOM）使用数字高程模型DEM数据，进行匹配、平差、几何精校正、镶嵌、拼接、标准分幅处理生成的产品。
宁夏中卫市附近区域正射校正影像产品（DOM）是在L1级数据的基础上，采用外部30m DEM数据及中国2m的光学基准数据为参考进行校正后生成的影像产品。经验证，本幅影像经过几何定标后的无控定位精度为方位向7.35m，距离向6.85m。
▲宁夏中卫市附近区域正射校正影像产品
04
“航天宏图一号”卫星L4级产品
“航天宏图一号”卫星L4级产品包括裸数据表面模型（RAWDSM）、精数据表面模型（RefinedDSM）和数据高程模型（DEM）三种，分别对应L4A、L4B和L4C级，覆盖全球地区的1:5万地形数据产品，可为测绘、地质、气象等提供基础地形数据支撑。“航天宏图一号”卫星基于单星GNSS绝对定轨精度5cm，测速精度1mm/s，星间基线的事后处理精度优于2mm等条件开展全球测图任务，生成的干涉产品条纹清晰、相干性极高、DSM产品细节特征明显。相关DSM产品精度采用ICESAT2激光控制点数据验证，其中平原地区高程中误差优于2米，丘陵地区高程中误差优于3m，山地、高山地高程中误差优于5m，满足1:50000比例尺地形测绘精度要求。
湖南省岳阳县地区RAW DSM产品
“航天宏图一号”卫星对湖南岳阳县开展四星干涉测图，并采用ICESAT2激光控制点数据对该地区的RAW DSM产品进行高程精度验证，绝对高程中误差为3.34米，满足平地、丘陵地区1:50000比例尺地形测绘精度要求。
老挝多地形大区域DSM产品
“航天宏图一号”卫星对老挝开展四星干涉测图，处理生成该区域数字表面模型（DSM）产品，该DSM数据约1.6w平方公里，并使用123个外业检查点（实测像控点数据）进行精度比对和验证，平原地区高程中误差1.94米，丘陵地区高程中误差2.21米，山地、高山地高程中误差4.79米，整体高程精度较好，满足平地、丘陵地区1:50000比例尺地形测绘精度要求。
▲老挝平原地区DSM图
▲老挝丘陵地区DSM图
▲老挝山地、高山地地区DSM图
保加利亚中部区域DEM产品
“航天宏图一号”卫星对保加利亚开展四星干涉测图，在数字表面模型(DSM)产品的基础上，通过人工编辑处理生成该区域数字高程模型(DEM)产品，DEM产品地形特征清晰可见，山脉、河流及平地的地形细节特征明显。高精度的DEM产品可保证地形分析的准确性和水文建模的精确性，为各行业分析提供可靠的数据支持。
05
“航天宏图一号”卫星L5级产品
“航天宏图一号”卫星L5级产品主要为地表形变监测产品，包括地表形变场产品（DFP）和时序形变产品（MDP），分别对应L5A和L5B级。其中地表形变场产品（DFP）是在L1A级产品的基础上，对同一地区的两景影像进行差分干涉处理获取的地表形变场产品。时序形变产品（MDP）是在L1A级产品的基础上，对同一地区多景SAR影像（大于8景）通过时序建模获取的长时序形变产品。总体干涉处理结果显示，整体相干性非常高，干涉条纹清晰平滑，噪点较少。
墨西哥时序InSAR形变监测
“航天宏图一号”卫星除了执行常规的InSAR地形测绘任务外，也选择了若干典型沉降区域，进行长时序重轨干涉数据的积累，旨在证明“航天宏图一号”卫星具备精细化的长时序InSAR形变监测能力。
从2023年9月起，“航天宏图一号”卫星共积累了8期墨西哥城区的重轨数据，卫星工程专题产品生产系统利用SBAS算法成功获取了该区的沉降分布，与同一时期的Sentinel-1监测结果比对，形变区域分布基本吻合，探测更为精细，初步证明了“航天宏图一号”卫星具备长时序重轨形变监测的能力。从基线分布结果来看，卫星管道半径控制在了200m以内，很好地提升了InSAR形变监测的适用范围。后续“航天宏图一号”卫星将积累更多数据，进一步提升形变监测精度，期望其能在城市基础设施、建筑物、大型人工构筑物等方面提供更为精细的形变监测成果。
▲“航天宏图一号”卫星时序数据监测墨西哥城形变结果
(2023.09.25-2024.01.08)
▲垂直基线分布情况
▲严重形变点形变时间序列
06
“航天宏图一号”卫星L6级产品
“航天宏图一号”卫星L6级产品包括变化监测产品（CD）、水体提取产品（WE）和舰船监测产品（SD），分别对应L6A、L6B和L6C级。其中变化监测产品（CD）是在L1-L4图像产品的基础上，采用变化检测算法和技术生成的产品。水体提取产品（WE）是在在L1-L4图像产品的基础上，采用自适应阈值和深度学习提取水体范围生成的产品。舰船监测产品（SD）在L1-L4图像产品的基础上，采用CFAR传统方法、深度学习和智能检测等技术提取舰船而生成的产品。
变化监测产品
“航天宏图一号”卫星影像数据可有效提取出建筑物大致轮廓以及相对清晰的河流范围及道路范围，通过对比前后影像图变化情况，进行变化监测产品的生产，对于大范围建筑物与人口等震后损毁评估和灾后河流堵塞、道路中断等信息提取变化，具有重要参考意义。
“航天宏图一号”卫星拍摄摩洛哥艾米兹米兹镇西南区域建筑物，第一时间获得地震后影像，结合可见光影像多源感知，快速定位建筑变化区域，助力灾情分析。
水体提取产品
“航天宏图一号”卫星星座具备灵活的卫星编程定制能力、云雾穿透能力，可提供高精度、全天候的多源异构洪涝灾害流域观测数据，进行水体提取产品生产，为有关部门尽快了解灾情、制定救灾方案以及灾后规划等提供重要的决策支持，为洪涝灾害的大面积、客观、实时监测与预测等提供新手段。
“航天宏图一号”卫星于8月2日紧急拍摄河北涿州地区，对暴雨淹没范围进行分析和水体提取，生成水体提取产品图，分析得出河北省涿州市洪水演进变化情况。
舰船监测产品
舰船监测产品是针对港口等重点地区的舰船进行提取，运用先进的智能检测和深度学习技术、实现舰船快速检测生成的产品。
根据“航天宏图一号”卫星拍摄的某港口影像图，运用人工智能和目标检测技术，完成港口内舰船目标的有效提取和产品生成。
卫星介绍
“航天宏图一号”卫星是全球首个采用“1+3”车轮编队构型的多星分布式干涉SAR卫星系统，2023年3月30日在太原卫星发射中心成功发射入轨，采用15天运行227圈的太阳同步轨道，具备高精度地形测绘、高分宽幅成像、高精度形变监测等能力，可快速、高效地制作高精度数字表面模型（DSM）并完成全球非极区测绘任务，测图精度优于1:50000，在地市地质灾害监测、海洋监测、洪涝灾害监测、地表沉降监测等方面具备极大优势，广泛应用于国内应急减灾、生态环境、自然资源等场景。
“航天宏图一号”卫星参数
“航天宏图一号”卫星数据产品分级表
