杨元喜院士：航天测绘发展现状与展望

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杨元喜, 王建荣, 楼良盛, 孙中苗, 肖云, 缪毓喆. 航天测绘发展现状与展望[J]. 中国空间科学技术, 2022, 42(3): 1-9.

一

文章导读

01 研究背景

航天测绘是全球基础测绘的主要手段，包括卫星地形测量、卫星重力测量、卫星磁力测量、卫星测高、卫星海洋测量等。航天测绘工程的发展经历了“返回型测绘卫星”工程、“传输型测绘卫星”工程和部分“集成型测绘卫星”工程。航天测绘是利用航天飞行器搭载有效载荷进行对地观测,并测制各类测绘产品，包括卫星大地测量和卫星地形测量等。通过梳理国际和国内航天测绘的发展历史和现状，分析存在的问题，对航天测绘的未来发展提供思路。

02 主要内容

1）梳理了国际航天测绘发展概况。20世纪 80 年代，美国 首 先 提 出MAPSAT航天测绘设想，由于该卫星方案对硬件要求较高未立项研制，但该思路和设想对后续无地面控制点条件下的航天地形测量具有重要引导作用。对美国航天测绘三个阶段的发展情况进行了分析。接着，分析了俄罗斯航天测绘两个阶段的发展情况。俄罗斯也是从胶片返回式测绘卫星起步，20世 纪 60 年 代 到 20 世 纪 末，主 要 有 “天 顶(Zenit)”系列返回式测绘卫星。第二阶段也是传输型测绘卫星。然后，介绍了欧洲（包括欧空局、德国、法国）航天测绘的发展。最后，介绍了中国的周边国家（印度、日本）在航天测绘领域的发展。

2）介绍了我国第一代测绘卫星———返回型测绘卫星工程和第二代测绘卫星———传输型测绘卫星工程（包括天绘一号工程 、天绘二号卫星工程、资源系列卫星工程、高分系列卫星工程）的具体情况。

3）分析了航天测绘近期发展及未来方向。航天测绘不仅包括地形测绘还包括地球物理场测绘、海洋测绘、海底地形测绘等。介绍了中国将发射的低-低 跟 踪 重 力 卫 星 和低-低 跟 踪 海 洋 测 高 卫星。提出激光多波束测高卫星也可能是未来航天测绘的发展方向之一。指出：中国航天测绘几乎具备全要素测绘,包括地形测量、属性测量以及重力场、磁力场、海洋大地水准面等物理要素测量。但是中国的航天测绘水平与国外发达国家还存在差距。为了提高航天测绘效率,测绘卫星主要有三个重点发展方向。即：从载荷单一型向载荷集成型测绘卫星转变；从载荷集成型卫星向高密度敏捷型和微小型测绘卫星配套组网方式转变；从密集型组网测绘卫星向智能型感知测绘卫星转变。

03 总结与展望

航天测绘相对于传统地面测绘、航空测绘和海面测绘取得了显著进步。中国20世纪80年代初研发的“返回型测绘卫星”开启了中国航天测绘的新纪元，之后的“探索一号”和相应的“天绘卫星工程”又谱写了中国传输型测绘卫星的新篇章。未来“载荷集成型”“卫星组网型”测绘卫星以及“智能型”测绘卫星必将极大拓展航天测绘的研究领域，提高航天测

绘效能，实现全球、全天候、全天时、全要素航天测绘。如果星上智能感知、星上智能数据处理和智能数据融合以及智能数据更新得以实现，航天测绘将会为动态数字地球、甚至智慧地球的建设提供快捷高效高精度数据。

二

作者介绍

杨元喜，1956年7月生，中国科学院院士，西安测绘研究所研究员 。主要从事大地测量研究，研究方向为动态大地测量及测量数据处理及质量控制理论，在测量抗差估计理论和自适应估计理论方面作了系统研究，是相关观测抗差估计系列理论体系和自适应抗差导航定位理论体系的原创者。

来源：中国空间科学技术

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