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高清卫星影像是如何生产出来的?

 
2017-03-08 15:58:55所属分类:行业动态

DG 的地球成像卫星能够拍摄 50 厘米分辨率或更清晰的图像。这意味着图像中每个像素可覆盖 50 厘米,覆盖范围大致相当于棒球场上一个本垒板那么大。这好比从北京香山拍照,能够看到长江边上武汉市里停车场中停泊的汽车。同时拍摄这张照片的卫星正以大约每小时 27000 公里的速度飞行,这速度相当于在一分钟内从伦敦抵达巴黎。能在这种情况下,保持卫星相机的平衡,很有挑战性。

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一个新的受火山活动影响而形成的岛屿浮现在日本附近的太平洋海域,科学家们认为这个新的岛屿 Nishinoshima 对新生命在贫瘠土地上繁殖的研究有着重要意义(该照片由 WorldView-2 卫星摄于 2013 年 12 月 31 日)

同时所有卫星影像都在一定程度上受到大气中雾霾、水蒸气和微粒物质散射光波的影响。每颗在轨光学卫星都要透过相同的大气层观察地球,但由于大气条件在不断变化,收集的每个卫星影像所受到的影响也各不相同。而 DG 推出的产品 Atmospheric Compensation (AComp)可使我们透过雾霾看到更真实的世界。

左边未经处理的图片显然是在恶劣的大气条件下收集到的。我们可以辨别出地面上的物体,但是上空覆盖的雾霾降低了图片的质量及其对一些应用软件的有效利用率。右边的图片是经由 AComp 对大气状况进行处理后得到的,AComp 通过减轻卫星和地面之间大气的影响,提高了图片的质量。

让我们从另一个角度思考一下。你曾经是否好奇天空为什么是蓝色的?我们往往认为这是理所当然,但是就技术方面而言,天空之所以呈现蓝色是因为瑞利散射。在靠近地球时,阳光会与地球大气中的分子相互作用并发生散射,其包含的各种色光就会散射开来。蓝光散射效率更高,因此天空看起来会呈现出蓝色。

这与卫星成像和 AComp 有什么关系呢?从地球表面的角度看,大气层是一道屏障,我们要感谢它为我们所提供的保护。但是从卫星角度看,它则是需要跨越的障碍。当卫星拍摄图像时,从地面反射的光会受到大气的影响,进而影响图像的视觉美感。例如,将一个吸管放入盛满水的玻璃杯中,并从侧面观察吸管。吸管看起来像弯曲或脱节一样,因为跟大气一样,水可以弯曲、散射或折射光线,这就影响了我们人眼所看到的效果。AComp 可根据不同条件下的大气散射调整成像效果,从而极大地提高图像质量。

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