遙感數據地面接收、處理與分發系統

   20多年來我國已建立起5個國家級遙感衛星數據接收和服務系統。

　　一、氣象衛星地面接收、處理與分發系統

　　我國極軌氣象衛星地面系統由數據處理和服務中心、運行控制中心、數據存檔中心，以及北京、廣州和烏魯木齊地面接收站組成，為適應對衛星氣象應用日益增長的需求，計劃逐步增建三個國內站，一個海外站，形成覆蓋全球的氣象衛星地面接收體系。氣象衛星地面系統負責我國風雲氣象衛星及國外其它遙感衛星的數據接收、傳輸、處理、存檔和分發服務，負責向用戶提供多種級別的高質量，高時效大氣、陸地和海洋遙感圖像和定量產品。

　　我國靜止氣象衛星地面系統已經具備對我國兩顆在軌靜止氣象衛星雙星進行運行、控制的能力，是集對地觀測、衛星測控和信息處理於一體的高時效業務系統，由系統指令和數據接收站、系統運行控制中心、資料處理中心、計算機網絡存貯、應用服務中心和用戶站等組成。靜止系列氣象衛星地面系統承擔了衛星業務測控、圖像觀測、數據接收、資料處理、轉發、存檔和服務以及數據收集平臺資料收集和空間環境監測數據接收處理等多方面任務，同時還具有向我國及周邊國家用戶提供數據廣播服務的能力。

　　我國氣象衛星的數據處理與分發系統使用了伺服器分區、資料庫、高可用集群、動態負載平衡、分層存貯管理、並行文件系統等多種先進技術，具有高可靠性、高可用性、高靈活性等特點。系統每天實時處理國內外十多顆衛星的數據，生產出30多種圖像和定量產品，通過數據專線、網際網路等方式實時分發給政府、氣象、林業、農業和科研等單位，為政府決策及公眾服務提供支持。

　　我國風雲衛星數據廣播系統是採用廣播技術和網絡技術搭建的天地一體化衛星遙感數據共享平臺，真正實現了全國範圍乃至全球的數據共享。目前，系統準實時地分發國家級氣象衛星資料處理中心的所有衛星數據和產品，用戶分布全國多個行業。2006年中國政府向《亞太空間合作組織公約》籤署國——孟加拉、印度尼西亞、伊朗、蒙古、巴基斯坦、秘魯和泰國等17個國家分別贈送了風雲衛星數據廣播接收系統，與亞太區域各國共享中國風雲衛星的有關資料和產品。

　　二、海洋衛星地面接收、處理與分發系統

　　海洋衛星數據接收、處理、分發由海洋衛星地面應用系統完成。地面應用系統包括北京衛星地面接收站、三亞衛星地面接收站、牡丹江衛星地面接收站和北京數據處理中心。

　　實時數據接收範圍覆蓋我國海岸帶、海島、領海、大陸架、專屬經濟區及鄰近海域。系統具有自主控制衛星境內外探測計劃能力，可自動運行、集中調度、多星數據實時接收與境外探測延時回放處理、數據實時通信傳輸、分布式處理、多種產品製作、海量數據存檔、快速網絡分發等先進功能。

　　地面站主要用於接收我國海洋一號衛星HY-1A/B衛星及其後繼星X波段傳輸的遙感數據，同時兼容接收美國TERRA/AQUA衛星傳輸的遙感數據。

　　根據海洋一號衛星數據處理業務流程，地面應用系統又劃分七個分系統，分別為接收預處理、資料處理、產品存檔與分發、資料應用示範、輻射校正、真實性檢驗、通信和運行分系統。各分系統內部互相協調配合，外部與航天工程部分和衛星測控中心設有通信接口，共同完成從衛星業務測控、數據接收、處理、存檔與分發的整個業務流程。其中接收預處理分系統通過北京、三亞、牡丹江三個衛星地面接收站，接收HY-1A/B衛星下行數據，並進行預處理生成0級、1級產品。資料處理分系統負責對衛星下行數據進行處理，在0級、1級產品基礎上製作2級和3級產品。產品存檔與分發分系統負責海洋一號衛星各級產品的存檔和管理，通過資料庫查詢、檢索和文件管理系統，向用戶提供服務。

　　三、資源衛星（CBERS）地面接收、處理與分發系統

　　CBERS-01/02星地面系統包括數據接收、數據預處理、用戶服務、運行管理、衛星有效載荷業務測控、應用示範及分析模型、數據模擬和應用評價7個分系統。2003年系統進行了針對02星數據處理的升級改造。CBERS-02B衛星地面數據處理系統採用了集中存儲和系統管理，分散處理的分布式體系結構。02B星處理系統根據處理數據量的增加和計算機技術的發展採用SAN存儲結構，大大提高了處理系統的性能；同時解決了HR相機數據的接收和處理問題；系統幾何校正採用了星敏和GPS數據，大大提高了數據產品定位精度。

　　隨著CBERS-02衛星的發射，數據生產量增大，加上用戶對CBERS數據產品進行網絡查詢和下載的需求，資源衛星中心於2005年開發了一套採用微機分布式處理模式的CBERS衛星數據處理實驗系統。該系統於2006年投入運行，圓滿地完成了2006年4月1日起CBERS-02星數據網上免費分發的任務。該系統的特色包括：採用分布式並行處理體系結構，具有大批量生產能力；採用模塊化設計，各分系統之間獨立性強，易於擴充；易於使用和維護，降低系統成本；用戶服務採用B/S結構，界面友好，方便用戶的查詢、瀏覽、訂購和下載。

　　2006年4月國家公布了CBERS-02星數據的免費分發政策，對國內用戶免費提供數據產品，使得國內許多單位能夠利用國產數據進行業務化運行。截止2007年底，資源衛星中心已接收處理存檔100餘萬景數據，全國共有2000餘家用戶，長期用戶500餘家，已分發數據產品23萬景。目前全國數據覆蓋率達100%，普遍覆蓋6-10次，個別地區達十次以上。

　　四、 北京一號地面接收、處理與分發系統

　　北京一號小衛星地面運行中心由地面接收系統、產品生成系統、應用處理系統和用戶服務與產品分發系統組成。地面接收系統具有北京一號小衛星業務測控和數據接收能力，S 頻段和X頻段 共用7.5m口徑XY座架天線，完成小衛星的任務測控、衛星跟蹤、數據接收、快視、記錄和站管理。

　　產品生成系統以18節點的曙光TC4000L機群為核心，達到1000億次/秒的計算速度，並行處理完成北京一號小衛星數據產品生產與存檔，實現了近實時的數據加工與產品生產，快速向用戶提供數據產品。北京一號小衛星數據產品包括：輻射校正產品、系統幾何校正產品、幾何精校正產品、正射校正產品、融合數據產品、三維立體產品等。

　　應用處理系統進行北京一號小衛星信息產品、遙感應用模型和算法、應用示範的研究，進一步提升北京一號小衛星數據在促進國民經濟發展中應用的深度和廣度。

　　用戶服務與產品分發系統建立了用戶服務和基於CD/DVD/FTP/HARDDISK的數據產品分發體系，用戶可以在網絡上瀏覽、查詢和定購北京一號小衛星數據產品。

　　五、國外衛星地面接收、處理與分發系統

　　我國於1986年建立了專門用於接收、處理與分發國外民用對地觀測衛星地面系統並投入正式運行。經過20多年來的發展，我國負責接收、處理與分發國際上民用對地觀測衛星的中國遙感衛星地面站，已成為國家關鍵的空間信息基礎設施及國際對地觀測陸地衛星地面站網的重要成員。接收與記錄衛星的能力，從1986年的1顆，發展到2007年的16顆，數據解析度覆蓋2.5m至250m，數據類型從光學到雷達，衛星範圍涉及美國、法國、加拿大、歐洲空間局、日本、印度等國際上主流的遙感衛星系列及我國自主發展的資源衛星系列。真正實現了一站多星、全天候、全天時、近實時、多種解析度，成為世界範圍內最成功的對地觀測地面站之一。

　　1985年建成第一部10m口徑大型天線及相應的接收與記錄系統後，1999年、2004年分別建起了第二部口徑為11m、第三部6m口徑的大型天線及相應的接收與記錄系統；2004年開始啟動西部、南部地面接收站的建設，2007年在西部首先成功建立了一套全國產化的12m口徑大型天線及相應的接收與記錄系統。正在建設西部的第二套天線系統、南部的兩套接收系統和北京的第四部接收系統，預定於2008年底建成。

　　從1986年建立我國第一套大型地面預處理系統以來，地面站先後經歷了5次大規模的系統升級工作，分別涉及到美國的Landsat衛星系列、歐洲空間局的ERS衛星系列、法國的SPOT衛星系列、加拿大的Radarsat衛星、日本的JERS衛星、歐空局的Envisat衛星以及印度的IRS-P6衛星等，可以快速處理這些衛星的數據。

　　我國建立了多種對地觀測衛星數據檔案庫，保存著地面站運行20多年來接收的不同種類衛星、不同時間解析度、不同空間解析度的遙感數據。目前地面站存檔各類衛星數據60餘萬景，成為我國地理空間信息領域中寶貴的數據資源。建立了大型遙感衛星圖像檢索資料庫，可以通過互連網為國內外遙感用戶提供一年365天每天24小時的在線查詢服務。我國自主開發的運行性綜合數據存檔、分發設施與遙感衛星圖像檢索資料庫是我國現存唯一的多種國際民用資源遙感衛星資料庫，存儲著地面站迄今為止接收的每一景遙感影像說明描述數據，以及相應的快視瀏覽圖像。