卫星成像主要采用光学成像和合成孔径雷达(SAR)成像技术从太空对地球或月球等天体进行成像,从而用于遥感、环境监测或军事侦察。

卫星成像技术的最初应用起源于50年代先锋号(Vanguard)和探索者号(Explorer)卫星上的气象实验。美国政府当时由子具有巨额预算而成为卫星成像技术唯一的实际参与者。后来许多国家相继开始研制卫星成像技术,例如法国制定了Hielos防卫计划,并一直成为世界卫星成像市场上一个最有力的参与者。

位于法国Toulouse并由法国、比利时和瑞典等国政府共同筹建的世界上第一个研制商用卫星的SPOT卫星成像中心,可为任何用户选取地球观测成像资料,并在Reston创建了一个子公司。自1986年以来,该中心已发射了3颗主动卫星,提供了空间分辨率为10m的全色图像,可产生用于绘制城市地图的数字式三维视图模型的立体图像,以及由绿色、红色和近红外混合的多光谱图象。目前尚在建造并计划于1997年发射的SPOT4卫星,也能拍摄中红外光图像。

卫星成像主要采用光学成像和合成孔径雷达(SAR)成像技术从太空对地球或月球等天体进行成像,从而用于遥感、环境监测或军事侦察。卫星成像系统正在向高分辨率、高度集成方向发展。

目前最具代表性的高分辨率光学成像卫星如美国的KH-12,KH-12分辨率高达0.1米,可以清楚地看到地面汽车的牌照、坦克类型、人员数量等。卫星还采用了小像元和多像元CCD、长焦距等新技术和复杂的卫星稳定控制技术,不但使地面分辨率从“KH-11”的0.15米提高到0.1米,也使瞬时观测幅宽从2.8-4公里提高到40-50公里。

1999年IKONOS卫星1米分辨率成像标志着商业高分辨率卫星成像时代的到来。9.11事件后,在发动阿富汗与伊拉克两场局部战争中,美军购买了数亿美元的高分辨率商业卫星影像。鉴于高分辨率商业卫星成像在现代高技术战争中的重要作用,2003年,美国明确地将商业高分辨率遥感卫星影像纳入到国家影像体系之中,美国商业高分辨率卫星产业取得了巨大的发展,世界各国卫星成像系统随后进入百花齐放的繁荣时代,下面是目前世界上优于10米的卫星成像系统。

光谱分辨率在10分之一波长数量级范围的称为多光谱(Mulistpecaltr),这样的遥感器在可见光和近红外光谱区只有几个波段,如美国Landsat MSS,TM,法国的SPOT等;而光谱分辨率在100分之1波长的遥感信息称之为高光谱遥感;在达到1000分之1波长以上,遥感即进入超高光谱阶段。

上个世纪,高光谱成像仪已经在在矿物填图、植被生化特征等研究方面初显了高光谱遥感的魅力。许多国家先后研制了多种类型的高光谱成像系统。超光谱成像系统中的杰出代表应推美国TRW公司研制的超光谱成像仪trwis-3,trwis-3波段范围宽,从0.4um到2.5um(可见光近红外带宽仅为5nm,短波红外也只有6.25nm),具有384个连续光谱通道.

合成孔径雷达SAR卫星既可穿云破雾弥补可见光的不足,又可提高时间分辨率。SAR卫星具有不受云、雾、烟影响的特点,因而成为卫星成像不可缺少的组成部分,然而到目前为止,只有美国发射了真正的SAR成像卫星,法国、印度、日本、韩国、意大利已开始研制。

卫星成像系统正在向高分辨率、高度集成、全数字、小型化方向发展,分辨率突破0.1米,接近近景成像水平,技术与功能高度集成,不但将光学和雷达成像有机集成,将线阵、面阵CCD相机高度集成,将多面阵CCD高度集成,而且将其他诸如GPS、MIU、测速、测高等设备高度集成,同时数据传输方式也从数据回收进步到实时传输,甚至在星上可以实现自动处理。

随着卫星成像技术的发展,已显示出它具有许多潜在应用价值的最新领域,例如卫星成像技术在自然灾害、气候、土壤湿度监测方面的应用。卫星成像技术的一些传统的应用项目,如环境监测、资源管理以及大众关注的信息已在迅速增长并扩展成一个新的领域。像新闻采集、运输、地质学和农业都是有待于卫星系统高技术成像开发和应用的领域。

在不远的将来,遥感和卫星成像市场的繁荣和发展将取决于其投资、使用以及对客户提供高水平服务的情况。如果卫星成像成为一种重要市场,则其迅速获取信息紧接着对大量数据和图像进行存档的能力是一件刻不容缓的事。对不同图像进行联接、融合渗透也是影响卫星成像市场前途的一项关键技术。