如何在太空为地球拍摄“3D大片”？南信大教授揭秘飞行在宇宙的“摄像头”

现代快报讯从以往只能够定位比较宽阔的高速公路，到现在能够精确定位乡间小路的位置，近年来，我国卫星测绘取得重大突破。" 卫星测绘是一个长期任务，需要一代又一代人持续奋斗。" 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院研究员孙承志在任教一年后，也更加坚定自己的目标，为航天测绘科技培养更多优秀人才。

△ 孙承志

从卫星应用系统总指挥到大学教授，他立志推动卫星测绘事业不断向前

2020 年 7 月 25 日，我国资源三号 03 卫星发射升空，与在轨的资源三号 01、02 卫星等组网运行，为新型基础测绘等工作提供数据支撑，同时兼顾生态环境监测、防灾减灾救灾等多领域应用需求。

△ 孙承志在作业现场

作为我国资源三号卫星应用系统工程总指挥、" 国家高分辨率对地观测系统 " 重大科研专项（民用部分）工程副总指挥，孙承志终于松了一口气。" 资源三号卫星工程建设任务完成了，我国对地遥感观测能力将显著提升，我也有更多时间做其他工作了。"

2021 年，孙承志换了新身份，他来到南京信息工程大学，成为遥感与测绘学科领军人才，遥感与测绘工程学院研究员。

孙承志说，卫星测绘事业的重要意义在于，让大家不仅看到今天，还要看到明天。" 加入南信大，除了利用自己多年业界经验，推动学校科研资源与民用遥感领域融合发展，更重要的是培养更多相关人才，推动卫星测绘事业不断向前。"

助力资源三号发射，填补我国自主民用立体测绘卫星空白

2012 年 1 月 9 日，资源三号 01 卫星成功发射，我国拥有了第一颗民用高分辨率光学立体测绘卫星，填补了自主民用立体测绘卫星的空白。

该卫星实现了我国 1:50000 测图从依赖国外卫星到使用国产卫星的根本性变革，使中国成为国际上少数几个掌握成套卫星测绘技术的国家之一。

2020 年 7 月 25 日，资源三号 03 卫星成功发射，与目前在轨的资源三号 01、02 卫星共同组成了我国立体测绘卫星星座，进一步增强中国独立获取空间地理信息的能力，提升了中国测绘服务保障水平。

" ‘资源三号’系列卫星改变了我国测绘依赖航空摄影的方式。" 孙承志说，其中的核心要点离不开团队开发的三线阵立体拍摄。

所谓立体拍摄，就是三台线阵相机按照前视、正视、后视方式排列（一台朝前、一台朝下、一台朝后），这样卫星沿着一条轨道飞行的每个位置，都有三台相机跟踪拍摄三个位置，模拟人的眼睛看，前、正、后视组合之后可形成多个立体的影像。

由于测绘相机从飞机平台提升到卫星平台，测绘带宽从原来的公里级提高到了 50 公里，测绘效率也得到极大提高。

" 过去采用航拍测绘，全国全年的总成像能力在 70 万至 100 万平方公里，而通过测绘卫星，在不考虑云层的情况下，59 天就可以对全球测绘一遍，精度也非常高。" 孙承志说，如今资源三号的三颗卫星实现三星组网运行，重访周期也缩短到 1 天，2 米分辨率光学立体影像和平面影像对全国或重点区域的年度、季度、月度覆盖能力大大提高。

打造飞行在宇宙的 " 摄像头 "，瞄准地球拍出 "3D 大片 "

卫星上天，重点在于应用。利用遥感图像，监测武汉火神山医院和雷神山医院的施工进度；汛期来临之际，全天候无死角跟踪拍摄湖区提供实时数据 …… 高分辨率系列卫星的广泛应用，让这些场景变得可观可测。

作为高分专项工程副总指挥，孙承志一直致力于研制我国高分辨率对地观测系统。" 不少工作我都有参与，尤其是高分七号卫星的研制，依旧历历在目。" 高分七号卫星全称高分辨率国土测绘卫星，于 2020 年 11 月 3 日成功发射。

高分辨率有多清晰？孙承志解释，高分七号卫星能达到 1:10000 比例尺，对地物的平面定位精度优于 7 米，高程精度优于 1.5 米。" 高分七号卫星能够更准确地定位地物位置、识别更多细节。打个比方，以往我们只能够定位比较宽阔的高速公路，现在则能够精确定位乡间小路的位置。"

这么高的分辨率如何实现？孙承志说：" 这要归功于它上面配置的拍照和测绘‘神器’，它搭载了双线阵立体相机、激光测高仪等有效载荷，突破了亚米级立体测绘相机技术。" 团队经过多轮科技攻关，把两项技术合并到一颗卫星上，这样就能获取高空间分辨率光学立体观测数据和高精度激光测高数据。

" 不仅如此，高分七号卫星绘制的图像是立体的，用它测量的地图上，建筑物不再只是一个个方格，而是一个个立体模型。" 孙承志表示。

服务社会，培养新时代航天遥感力量

" 如沐春风，这是和孙老师交往互动中，我最直接的感受。"2021 级遥感与测绘工程学院资源与环境专业硕士研究生赵光辉，在 2021 年 9 月成为孙承志进校后的首名硕士研究生。" 孙老师非常注重学习能力的培养，虽然时间不久，但是孙老师深厚的知识储备和卓越的科研学术能力，让我的理论和实践都取得了很大进步。"

" 做导师基本上是跟学生朝夕相处，看到他们取得进步时，我也很高兴。" 今年，孙承志又带了 5 名硕士生和 1 名博士生，谈到对学生的期待，他说，" 希望我的学生能懂得严谨、认真和精益求精对科研工作的重要性，同时大家要珍惜在校学习新知识和技能的时光。"

" 未来一段时期，我国航天测绘科技将迎来发展黄金期，需要大量的人才资源。" 孙承志说，回到校园站上讲台，一切为了新一代成长。" 这些年，我内心对老师这一职业充满向往，加入南信大就算是圆梦了。"

当前，测绘技术与以移动互联网、大数据、云计算为代表的新一代信息技术正加速融合，并催生各种地理信息新应用、新产品和新服务。" 商业航天领域需要众多高校、科研单位和研究人员参与。" 孙承志说，他希望将高校的教育优势转化为航天测绘的人才优势，同时，实现企业与科研单位的无缝对接，将原创性技术直接转化为市场产品。

通讯员 严常坤 白雪 周宏怡 现代快报 + 记者 李楠

（受访者供图）